一种新的绿色深度环氧化溶剂,用于从使用过的电池中单步选择性分离贵金属:双功能作用和机制
Ziyue Yang1, Shujie Tang1, Xiangtao Huo1
1State Key Laboratory of Advanced Metallurgy, School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083, China.
一种新型的深溶解剂 (DES) 从已耗尽的离子电池中有效地回收和. 这种绿色方法实现了高回收率,并证明了可持续电池回收的卓越循环稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 绿色化学 绿色化学
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 对现代技术至关重要,但产生大量的废物.
- 从使用过的LIB中有效地回收有价值的材料,如,,和,这在环境和经济上都很重要.
- 目前的回收方法往往涉及强化学品或多个复杂的步骤.
研究的目的:
- 开发一种新的,绿色的,双功能的深溶解剂 (DES),用于有效和选择性地从LIBs中回收阴极活性物质.
- 为了研究与过渡金属 (Co,Ni,Mn) 的单步,现场分离.
- 使用响应表面方法优化漏参数,并评估DES的循环稳定性.
主要方法:
- 合成了一种由乙烯基醇 (EG) 和酸 (TA) 组成的新型绿色双功能DES.
- 在LiCoO2和Li3.2Ni2.4Co1.0Mn1.4O8.3阴极材料上进行了漏实验.
- 使用响应表面方法 (RSM) 来优化浸出参数 (温度,时间,EG:TA比率,固体/液体比率).
主要成果:
- 在最佳条件下 (120°C,12h, 5:1 EG:TA, 20 g/L S/L) 从LiCoO2中回收了98.34%的,作为酸沉,然后转化为Co3O4.
- DES表现出良好的循环稳定性,在五个循环后保持80%的回收.
- 从已使用的Li3.2Ni2.4Co1.0Mn1.4O8.3材料中从Ni,Mn和Co中选择性地分离 (98.86%的回收).
结论:
- 开发的EG-TA DES是一种高效和有选择性的媒介,用于从消耗的LIB中回收贵金属.
- 一步的现场分离过程为可持续的电池回收提供了一个有希望的绿色替代方案.
- DES显示出在离子电池循环经济中实际应用的巨大潜力.
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