Reciclado de baterías de ión-Li agotadas

Abstract

En vista de las crecientes regulaciones ambientales, en este trabajo se presenta un método amigable con el medio ambiente para la recuperación de metales a partir de baterías de ion-Li agotadas de computadoras portátiles. Se llevó a cabo la lixiviación de los metales del material catódico de la batería, utilizando como agente lixiviante ácido sulfúrico biogenerado con una relación a S/L = 30 g L-1, 2 h, y 5 % v/v de H2O2. La producción de ácido sulfúrico biogenerado tiene múltiples ventajas, ya que elimina la manipulación del ácido sulfúrico concentrado, la contaminación de su producción industrial y los costos de transporte. Antes de la lixiviación, el polvo se calcinó a 750 ºC y se caracterizó por DRX, DRIFT y SEM-EDS. Se logró extraer en un solo paso, 99% Li, 91% Mn, 84% de Ni y 91% de Co. Después de la lixiviación, se obtuvo un hidróxido mixto Mn-Ni-Co de composicion Ni0.43Mn0.28Co0.29(OH)2 mediante co-precipitacion con NaOH. El producto precipitado se hizo reaccionar con Li2CO3 para re-sintetizar un cátodo de la forma LiNi1-x-yMnxCoyO2 (NMC).

A biogenerated sulfuric acid was used to leach the electrode active materials of spent lithium-ion batteries (LIBs) from laptops. Biogenerated sulfuric acid production has multiple advantages, since it eliminates the manipulation of concentrated sulfuric acid, the pollution of its industrial production and the transport costs. Before leaching the powder was calcined at 750 ºC and characterized by XRD, DRIFT and SEM-EDS. Using a S/L = 30 g L-1, 2 h, 5 vol% H2O2, at 30 ºC and in one step, 93-99% Li, 90-91% Mn, 80-84% Ni and 88-91% Co was extracted. After leaching, a mixed Mn-Ni-Co hydroxide with composition Ni0.43Mn0.28Co0.29(OH)2 was obtained by co-precipitation with NaOH. The precipitated product was reacted with Li2CO3 to re-synthesizes a LiNi1-x-yMnxCoyO2 (NMC) cathode.