Исследователи были в состоянии извлечь кобальт в чистоте на 99,6 процентов, никель в чистоте на 99,7 процентов и литий в чистоте на 99,9 процентов от отходов батареи. По словам Постдокторского Исследователя Сами Виролайнена, который провел исследование, чистота металлов, используемых в качестве сырья в производстве батарей, особенно важна.«Производство новых батарей требует металлов особенно высокой чистоты.
Если чистота лития ниже 99,5 процентов, это не подходит как сырье для батарей. Другими словами, различие между чистотой на 99,9 процентов и на 99,4 процентов очень значительное».Литий и кобальт увеличиваются в важности, потому что они необходимы в батареях электронных устройств и особенно в электромобилях.
Прогнозы указывают, что глобальная потребность в литии может увеличить в четыре раза между годами 2011 и 2025. У Европы есть немного основных литиевых ресурсов, что означает, что извлечение и восстановление после вторичного сырья – важные способы обеспечить его доступность.«Литий не был маркирован ЕС как критическое сырье, и это не особенно дорого. Однако изменения спроса делают его сырьем значительного социального интереса», размышляет Виролайнен.
Используемые батареи составляют потенциальный источник сырья для литиевого восстановления, постоянно увеличивающегося в количестве. Кроме того, срок службы батарей составляет только примерно десятилетие. Другими словами, батареи продолжают накапливаться, но также – годный для повторного использования металл от отходов батареи.Исследование отделило металлы посредством жидко-жидкого процесса извлечения на пробном запуске.
В процессе, извлечение происходит между двумя жидкими фазами, которые не распадаются друг в друге. Во-первых, все другие примеси отделены от решения, оставив только литий, кобальт и никель.
Предыдущие исследования попытались извлечь все три металла, но только преуспели в том, чтобы извлечь два в относительно высокой чистоте и третьем с низкой чистотой.«Как процесс разделения, жидко-жидкое извлечение – жизнеспособный вариант, когда почти 100-процентная чистота и высокая скорость восстановления требуются».Из этих трех металлов никель используется в более низких количествах для производственных батарей, и его доступность не находится в опасности. Однако по своей природе это всегда связывается с кобальтом, и эти два трудно отделить.
Для использования в батареях кобальт должен быть отделен от никеля. Высокая скорость восстановления никеля может быть замечена в чистоте двух других элементов.Исследование проводилось с устройством с высокими скоростями потока жидкости, моделирующими промышленные весы.
Результаты исследования были представлены в ‘Круглых Материалах’ конференция, организованная Техническим университетом Чалмерса в начале мая 2016.