フロス浮選におけるオレイン酸を用いたNMC/LMOおよびLCO/LMO二元正極材の選択的分離に関与する界面化学

科学分野:

• 材料科学
• 化学工学
• 環境科学

背景:

• リサイクルされたリチウムイオン電池（LIB）の原料は、正極組成が可変であり、下流の精製を複雑にします。
• 異なる正極化学物質の効率的な分離は、持続可能なLIBリサイクルにとって重要です。

研究 の 目的:

• 正極材の選択的分離のためのフロス浮選の実現可能性を実証すること。
• 異なる正極表面へのオレイン酸の選択的吸着のメカニズムを調査すること。

主な方法:

• 回収剤としてオレイン酸を用いた実験室規模のフロス浮選試験。
• ζ電位、接触角、気泡粒子付着、およびX線光電子分光法（XPS）分析。
• リサイクルされた正極材を用いた検証。

主要な成果:

• 単一段階の浮選で80％の分離効率を達成しました。
• 純度90％以上、収率約90％のNMC/LCOフロス生成物を生成しました。
• 純度約90％、収率約90％でシンク生成物中のLMOを濃縮しました。
• オレイン酸の吸着はNMC/LCO表面を疎水化し、浮選を強化しました。

結論:

• フロス浮選は、LIBリサイクルにおける正極/正極分離のための実行可能で低コストかつスケーラブルな戦略です。
• この方法は、さらなる処理のための有用な正極材の予備濃縮を可能にします。
• この研究は、異なる正極材へのオレイン酸塩吸着のメカニズムを解明します。