Reciclaje autónomo de materiales de baterías de iones de litio gastadas con generación de electricidad

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La electroquímica es electroquímica.
• Química Sostenible y Sustentable.

Sus antecedentes:

• Las baterías de iones de litio gastadas (LIB) son un recurso crítico para los metales.
• Los métodos actuales de reciclaje son energéticamente intensivos, químicamente exigentes y específicos de los materiales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia complementaria de reciclaje mediado por redox para diversos materiales de cátodo gastados.
• Diseñar una célula de flujo de orientación redox para la recuperación simultánea de metales y la generación de electricidad.

Principales métodos:

• Utilizó LiFePO4 gastado y cátodos de óxido en capas como materias primas anódicas y catódicas.
• Se emplea lixiviación oxidativa y reductora acoplada mediada por redox en un diseño de célula de flujo.
• Bucle de hidrógeno integrado para la regeneración química de circuito cerrado.

Principales resultados:

• Se logró una eficiencia de lixiviación >95% para metales críticos de ambos tipos de cátodo.
• Se ha demostrado la generación simultánea de electricidad (246 MWh/10.000 toneladas de masa negra).
• Se calculó una tasa significativa de captura de dióxido de carbono (1.066 toneladas/año).

Conclusiones:

• La estrategia propuesta ofrece un enfoque sostenible y económicamente viable para el reciclaje LIB.
• El sistema de circuito cerrado minimiza el consumo de productos químicos y el impacto ambiental.
• Este método presenta una alternativa superior al reciclaje hidrometalúrgico tradicional.