El redox de oxígeno irreversible permite la extracción de litio de los cátodos ternales de la batería de iones de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• Los métodos actuales de reciclaje de baterías de iones de litio (LIB) a menudo implican un alto consumo de energía y generan contaminación.
• La extracción con disolventes y los procesos electroquímicos requieren agentes de extracción específicos y pasos de purificación extensos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de bajo costo y respetuoso con el medio ambiente para la extracción de litio de los cátodos LIB gastados.
• Lograr altas eficiencias de recuperación de litio y producir materiales reciclados valiosos.

Principales métodos:

• Aplicación de un tratamiento mecánico a los materiales del cátodo LIB ternario.
• Utilización del agua como disolvente en condiciones hidrotermales suaves (150 °C).
• Investigación de la reacción redox de oxígeno subyacente y los mecanismos de transformación estructural.

Principales resultados:

• Se han logrado altas eficiencias de extracción de litio: 99,4% para NMC811, 98,9% para NCA y 97,1% para NMC955.
• Se demostró una reacción de oxígeno redox irreversible que conduce a la formación de hidróxido de metal y vacíos de oxígeno.
• Produjo productos finales de alta calidad, incluidos los hidróxidos de metales de transición y el carbonato de litio de grado analítico (Li2CO3).

Conclusiones:

• El tratamiento mecánico seguido del tratamiento hidrotermal ofrece una vía eficiente y sostenible para el reciclaje de cátodos LIB.
• Este método evita reactivos de lixiviación adicionales, reduciendo el desperdicio y el consumo de energía.
• Los materiales recuperados pueden reutilizarse directamente en la producción de nuevos materiales de cátodo, promoviendo una economía circular.