使用済みバッテリーからのリチウム回収率を最大化する、エネルギー効率の高い電気化学的二重酸化（EDO）法。高い浸出効率とエネルギー消費量の削減。

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• 持続可能な化学

背景:

• リチウムの世界的な需要の増加は、使用済みリチウムイオン電池の効果的なリサイクルを必要としています。
• 現在のリチウム浸出方法は、エネルギー消費量が多く、環境への影響が大きいことがよくあります。
• 使用済み三元系リチウムイオン電池カソード（例：NCM）は、リチウム回収の重要な資源です。

研究 の 目的:

• 使用済みNCMカソードからのリチウム浸出のためのエネルギー効率の高い2段階連続酸化法を開発すること。
• 電気化学的二重酸化（EDO）プロセスにおける電気エネルギー消費量を最適化すること。
• リチウム浸出とエネルギー削減のメカニズムを解明すること。

主な方法:

• 2段階連続酸化法を提案しました：電気化学的二重酸化（EDO）とその後の浸漬リラクゼーション。
• 市販および使用済みのLiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂（NCM111）カソードに適用しました。
• 格子酸素の変換と電気エネルギープロファイルに関する包括的なメカニズム研究を実施しました。

主要な成果:

• 市販のNCM111で99.87%、使用済みのNCM111で98.12%の高いリチウム浸出効率を達成しました。
• 従来の 49.78% の電気エネルギー消費量の削減を示しました。
• EDOが格子酸素の変換を誘発し、連続的なリチウム浸出を促進することを明らかにしました。

結論:

• 提案された2段階EDO法は、使用済みNCM電池からのリチウム回収に効果的かつエネルギー効率が高いです。
• 格子酸素の変換を含むメカニズムは、浸出効率の向上とエネルギー消費量の削減の鍵となります。
• このアプローチは、リチウムイオン電池廃棄物からの重要金属の工業的回収のための持続可能な経路を提供します。