Highly Efficient p-Toluenesulfonic Acid-Based Deep-Eutectic Solvents for Cathode Recycling of Li-Ion Batteries

溶解 背景(考古学) 共晶体系 材料科学 化学工程 燃烧 无机化学 锂(药物) 化学 有机化学 冶金 微观结构 工程类 内分泌学 古生物学 生物 医学
作者
María J. Roldán‐Ruiz,M. Luisa Ferrer,Marı́a C. Gutiérrez,Francisco del Monte
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:8 (14): 5437-5445 被引量:187
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.0c00892
摘要

The common use of Li-ion batteries (LIBs) in portable devices and electric vehicles is promoting an exponential growth of the rechargeable batteries market. Their use in electric vehicles while not yet so common will be favored in the near future by government incentives aiming to mitigate global warming effects coming from combustion engines. Despite the remote risk of cobalt (Co) and lithium (Li) supplies running low, metals recovery from “postconsumer” scrap is a rapidly expanding topic in the political agenda within the context of the circular economy. Among other recycling technologies, processes using mild conditions and providing high recycling efficiencies are gaining increased interest. For instance, organic acids are particularly interesting for LiCoO2 dissolution even though they typically need the additional use of reducing agents. Herein, we explore the Co (and Li) recovery from spent LIBs using deep eutectic solvents (DESs) at temperatures as low as 90 °C, at times of dissolution as short as 15 min and without the use of any additional reducing agent. In particular, we used the eutectic mixture composed of p-toluenesulfonic acid (PTSA) monohydrate and choline chloride (ChCl) (e.g., PTSA·H2O·ChClDES with a 1:1:1 molar ratio) and aqueous dilutions thereof (e.g., PTSA·2H2O·ChClDES and PTSA·3H2O·ChClDES with 1:2:1 and 1:3:1 molar ratios, respectively). Compared to organic acids, PTSAChCl-based DESs offered a significant reduction of the solute to solvent ratio (in g/L) needed for full Co dissolution. This brings benefits both in economic and sustainable terms that handling low solvent volumes has in industrial processes. Interestingly, Co recovery efficiencies from spent LIBs reached figures of up to 94% over the whole process relating to the extraction from spent LIBs using PTSAChCl-based DESs, the precipitation with either Na2CO3 or (NH4)2CO3, and the final calcination to obtain Co3O4.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ccx完成签到,获得积分10
刚刚
11完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
guoli完成签到,获得积分10
2秒前
Underwood111完成签到,获得积分10
4秒前
安efvdw完成签到,获得积分10
4秒前
阿策完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
茶蛋完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
脾中完成签到 ,获得积分10
8秒前
myth完成签到,获得积分10
9秒前
弯弯完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
舒适映寒发布了新的文献求助10
11秒前
LXY发布了新的文献求助10
11秒前
科研混子完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
时尚的从凝完成签到,获得积分10
13秒前
徐晚疯完成签到,获得积分10
13秒前
爱吃大米完成签到,获得积分10
14秒前
海边的曼彻斯特完成签到 ,获得积分10
15秒前
爱吃大米发布了新的文献求助10
17秒前
CTT完成签到,获得积分10
17秒前
残酷月光完成签到,获得积分10
18秒前
明理的寻芹完成签到,获得积分10
19秒前
无限安荷完成签到,获得积分10
19秒前
Ayiiiii完成签到 ,获得积分10
20秒前
离岸完成签到,获得积分10
21秒前
风清扬发布了新的文献求助10
23秒前
Korai完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
阿哲完成签到,获得积分10
27秒前
JL完成签到,获得积分10
28秒前
Denmark发布了新的文献求助10
29秒前
舒适映寒完成签到,获得积分10
29秒前
科研通AI6.4应助影子采纳,获得10
29秒前
研自助完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
科研小白张完成签到 ,获得积分10
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 630
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7376661
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8984320
关于积分的说明 19101962
捐赠科研通 7017213
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225985
关于科研通互助平台的介绍 2389447
邀请新用户注册赠送积分活动 2206649