Mechanochemical upcycling of spent LiCoO 2 to new LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0.05 O 2 battery: An atom economy strategy

阴极 电化学 材料科学 浸出(土壤学) 球磨机 试剂 金属 杂质 溶解 水溶液 冶金 化学工程 化学 电极 环境科学 有机化学 物理化学 土壤科学 工程类 土壤水分
作者
Jiadong Yu,Ju Li,Shang Zhang,Wei Fan,Yanjun Liu,Jinhui Li
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (14) 被引量:27
标识
DOI:10.1073/pnas.2217698120
摘要

The use of strong acids and low atom efficiency in conventional hydrometallurgical recycling of spent lithium-ion batteries (LIBs) results in significant secondary wastes and CO2 emissions. Herein, we utilize the waste metal current collectors in spent LIBs to promote atom economy and reduce chemicals consumption in a conversion process of spent Li1-xCoO2 (LCO) → new LiNi0.80Co0.15Al0.05O2 (NCA) cathode. Mechanochemical activation is employed to achieve moderate valence reduction of transition metal oxides (Co3+→Co2+,3+) and efficient oxidation of current collector fragments (Al0→Al3+, Cu0→Cu1+,2+), and then due to stored internal energy from ball-milling, the leaching rates of Li, Co, Al, and Cu in the ≤4 mm crushed products uniformly approach 100% with just weak acetic acid. Instead of corrosive precipitation reagents, larger Al fragments (≥4 mm) are used to control the oxidation/reduction potential (ORP) in the aqueous leachate and induce the targeted removal of impurity ions (Cu, Fe). After the upcycling of NCA precursor solution to NCA cathode powders, we demonstrate excellent electrochemical performance of the regenerated NCA cathode and improved environmental impact. Through life cycle assessments, the profit margin of this green upcycling path reaches about 18%, while reducing greenhouse gas emissions by 45%.
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
yj发布了新的文献求助10
刚刚
领导范儿的应助被健康的妖妖采纳,获得10
1秒前
内向的冬易的应助被夏梅梅采纳,获得10
1秒前
田様的应助被ACoolZc采纳,获得10
1秒前
JIMS发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
gw发布了新的文献求助10
1秒前
共享精神的应助被调皮钧采纳,获得10
1秒前
小超超超腻害完成签到 ,获得积分10
2秒前
bu完成签到,获得积分10
2秒前
念念完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
chen发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
unicornmed发布了新的文献求助10
3秒前
天外来物发布了新的文献求助10
3秒前
所所的应助被泡芙大王采纳,获得10
3秒前
jennie发布了新的文献求助10
3秒前
小丁完成签到 ,获得积分10
3秒前
NexusExplorer的应助被沉默小玉采纳,获得10
3秒前
周芝鹤发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4的应助被职克琪采纳,获得10
5秒前
sss完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
火火完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
冷酷剑封完成签到,获得积分10
6秒前
椰椰关注了科研通微信公众号
6秒前
Henry发布了新的文献求助10
6秒前
123123驳回了大饼的应助
7秒前
建浩完成签到,获得积分10
7秒前
勤恳巧蕊完成签到 ,获得积分10
7秒前
易东发布了新的文献求助10
7秒前
万能图书馆的应助被Ll采纳,获得10
8秒前
8秒前
未晞发布了新的文献求助10
8秒前
航羽发布了新的文献求助10
8秒前
6666的应助被不能说的秘密采纳,获得10
8秒前
希忘的应助被不能说的秘密采纳,获得100
8秒前
JackieLiu的应助被不能说的秘密采纳,获得10
8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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8125467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9528749
关于积分的说明 21575091
捐赠科研通 7705314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416525
关于科研通互助平台的介绍 2542223
邀请新用户注册赠送积分活动 2457485