Extracción directa de litio de pilas usadas para un reciclado eficaz del litio
Este estudio propone una estrategia de lixiviación química sencilla, eficaz y de bajo consumo energético
Recientemente, los resultados de la investigación del grupo del profesor Xie (Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong) se publicaron en Science Bulletin. Este estudio proponía una estrategia de lixiviación química sencilla, eficiente y de bajo consumo energético, utilizando una solución de extracción de litio compuesta por reactivos de hidrocarburos aromáticos policíclicos y disolventes de éter para extraer directamente el litio activo de las baterías retiradas.
El método hidrometalúrgico tradicional para reciclar los metales de los cátodos usados de las baterías de iones de litio implica procesos complejos como la lixiviación, la precipitación, la separación y la purificación de los metales. Un método de reciclaje mejorado consiste en extraer químicamente el litio activo de los ánodos de grafito de litio a temperatura ambiente.
©Science China Press
Los investigadores seleccionaron una serie de reactivos con diferentes potenciales redox y solubilidades en función de las características estructurales moleculares, y estudiaron sus mecanismos de unión con el litio. Además, analizando sistemáticamente la relación entre el potencial redox y la eficacia de la extracción, junto con cálculos teóricos, se seleccionó el reactivo óptimo. La recuperación eficaz del litio activo de las pilas gastadas se consiguió mediante la optimización del disolvente y de los parámetros del proceso.
En particular, el litio activo recuperado puede servir como fuente crucial de litio. Puede emplearse directamente para reaccionar con fosfato de hierro mediante reacciones redox espontáneas, preparando así materiales de fosfato de hierro y litio de alto rendimiento. La caracterización fisicoquímica y las pruebas de rendimiento electroquímico confirmaron la superioridad de los materiales preparados mediante esta estrategia. Además, el reciclaje del litio de las baterías comerciales permitió la preparación a gran escala de materiales catódicos de fosfato de hierro y litio, demostrando sus perspectivas de aplicación práctica.
Es importante destacar que las soluciones de extracción de litio funcionan dentro de un sistema de circuito cerrado, lo que minimiza la posibilidad de contaminación ambiental. Además, los reactivos de extracción del litio pueden reciclarse para su reutilización. En comparación con otras tecnologías de reciclado, esta técnica tiene buenas ventajas económicas y perspectivas prácticas, y se espera que promueva el desarrollo sostenible de las baterías de iones de litio.
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