Gluconic Acid Leaching of Spent Lithium-Ion Batteries as an Environmentally Friendly Approach to Achieve High Leaching Efficiencies in the Recycling of NMC Active Material

Publikationen: Beitrag in FachzeitschriftArtikelForschung(peer-reviewed)

Abstract

Organische Säuren, wie beispielsweise Glukonsäure, wurden ausführlich auf ihr Potenzial für das hydrometallurgische Recycling von Lithium-Ionen-Batterien untersucht. Diese organischen alternativen Laugungsmittel bieten mehrere Vorteile für die Umwelt und das Recycling, darunter eine hohe Selektivität beim Lösen der Wertmetalle sowie eine geringere Umweltbelastung durch den Einsatz ungiftiger und biologisch abbaubarer organischer Säuren. Glukonsäure wurde bereits beim oxidativen Abbau von Glukose nachgewiesen und wurde als effizienzsteigerndes Reagenz, entweder als alternatives Reduktionsmittel oder in biometallurgischen Ansätzen, beschrieben. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen die Wirksamkeit der Verwendung von Glukonsäure zur Rückgewinnung von Metallen wie Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan aus verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien. Durch die Optimierung der Laugungsparameter, einschließlich einer Säurekonzentration von 1,2 M, der Zugabe von Wasserstoffperoxid von 1,6 Vol.-%, eines Fest-Flüssig-Verhältnisses von 25 g/L, einer Laugungstemperatur von 75°C und einer Laugungszeit von 192 min, konnten Wiedergewinnungsraten von über 98% für Lithium, Kobalt und Mangan und eine Effizienz von über 80% für Nickel erzielt werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass Glukonsäure das Potenzial hat, eine zukunftsfähige und nachhaltige Option für das hydrometallurgische Recycling von Lithium-Ionen-Batterien zu werden sowie einen möglichen biohydrometallurgischen Weg zu eröffnen. Weitere Untersuchungen der erzielten Ergebnisse sind erforderlich, um das Vorhandensein eines neuen hydrometallurgischen und nachhaltigen Prozessweges mit Glukonsäure zu überprüfen.

Details

Titel in ÜbersetzungLaugen von verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien mit Glukonsäure als umweltfreundlicher Ansatz zur Erzielung hoher Laugungseffizienzen beim Recycling von NMC-Aktivmaterial
OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer1330
Seitenumfang21
FachzeitschriftMetals : open access journal
Jahrgang13.2023
Ausgabenummer8
DOIs
StatusVeröffentlicht - 25 Juli 2023