Enligt utländska medier har kinesiska forskare i den tyska tidskriften "Applied Chemistry" (Angewandte Chemie) introducerat en ny metod för att återvinna litium från använda litiumjonbatterier.
Återvinning av litiumjonbatterier är en svår uppgift, och processen att återvinna litium av hög kvalitet för återanvändning är komplex och dyr. Målet med de flesta återvinningsprocesser är att utvinna litium från katoden, där det mesta av litium finns när batteriet laddas ur. Detta litium fälls dock ut med andra metaller i katoden och är svårt att separera.
Utvinning av litium från anoden (som i första hand består av grafit) är betydligt effektivare och kan utföras utan att batteriet i förväg laddas ur. På grund av den höga reaktiviteten är det dock stor risk för brand och explosion om litiumet i anoden lakas ut från en vattenlösning som vanligt. Dessa reaktioner kan frigöra stora mängder energi och producera väte.
Teamet som leds av Yuguo Guo och Qinghai Meng vid Institute of Chemical Sciences vid den kinesiska vetenskapsakademin (ICCAS) och University of Chinese Academy of Sciences (UCAS) har nu utvecklat en alternativ metod som undviker dessa problem. Istället för vatten använde forskarna en icke-protonisk organisk lösning för att återvinna litium från anoden. Icke-protoniska ämnen kan inte frigöra några vätejoner och kan därför inte bilda vätgas.
Lösningen består av polycykliska aromatiska kolväten (PAH) och eter som lösningsmedel. Vissa PAH kan absorbera positivt laddade litiumjoner och en elektron från grafitanoden. Under milda förhållanden är denna redoxreaktion kontrollerad och mycket effektiv. Med användning av PAH-pyren i tetraetylenglykoldimetyleter kan det aktiva litiumet i anoden nästan lösas upp helt.
En annan fördel är att den resulterande litium-PAH-lösningen kan användas direkt som en reaktant, t.ex. för att tillsätta litium till en ny anod vid förbehandling eller regenerering av en förbrukad katod. PAH/lösningsmedelssystemet kan anpassas för att optimeras för materialet som bearbetas .
Denna effektiva och kostnadseffektiva återvinningsprocess minskar inte bara säkerhetsrisker utan hjälper också till att undvika slöseri och öppnar för nya perspektiv för hållbar återvinning av litiumjonbatterier.
