Selective lithium recovery and regeneration of ternary cathode from spent lithium-ion batteries: Mixed HCl-H2SO4 leaching-spray pyrolysis approach

浸出(土壤学) 三元运算 热解 阴极 化学工程 氧化物 材料科学 化学 冶金 环境科学 计算机科学 工程类 物理化学 土壤科学 土壤水分 程序设计语言
作者
Ziyu Chen,Yongchao Zhou,Yan Li,Tao Li
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:98: 284-293 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.07.001
摘要

The recycling of spent lithium-ion batteries (LIBs) is crucial for environmental protection and resource sustainability. However, the economic recovery of spent LIBs remains challenging due to low Li recovery efficiency and the need for multiple separation operations. Here, we propose a process involving mixed HCl-H2SO4 leaching-spray pyrolysis for recycling spent ternary LIBs, achieving both selective Li recovery and the preparation of a ternary oxide precursor. Specifically, the process transforms spent ternary cathode (LiNixCoyMnzO2, NCM) powder into Li2SO4 solution and ternary oxide, which can be directly used for synthesizing battery-grade Li2CO3 and NCM cathode, respectively. Notably, SO42− selectively precipitates with Li+ to form thermostable Li2SO4 during the spray pyrolysis, which substantially improves the Li recovery efficiency by inhibiting Li evaporation and intercalation. Besides, SO2 emissions are avoided by controlling the molar ratio of Li+/SO42− (≥2:1). The mechanism of the preferential formation of Li2SO4 is interpreted from its reverse solubility variation with temperature. During the recycling of spent NCM811, 96.5% of Li is selectively recovered, and the regenerated NCM811 exhibits excellent cycling stability with a capacity retention of 81.7% after 300 cycles at 1 C. This work offers a simple and robust process for the recycling of spent NCM cathodes.
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
Bubu完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
蛋蛋完成签到,获得积分10
刚刚
曼冬发布了新的文献求助10
刚刚
柳煜城完成签到,获得积分10
1秒前
Cloris完成签到,获得积分10
1秒前
XING发布了新的文献求助10
1秒前
123完成签到,获得积分10
1秒前
称心忆寒完成签到,获得积分10
1秒前
Yang22完成签到,获得积分0
1秒前
Julius完成签到,获得积分10
2秒前
月半发布了新的文献求助10
2秒前
洁净山柏完成签到,获得积分10
2秒前
Hello应助生动悲采纳,获得10
2秒前
2秒前
syu发布了新的文献求助10
2秒前
宁宁完成签到,获得积分10
2秒前
sun完成签到 ,获得积分10
3秒前
大饼哥完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
虚幻飞雪完成签到,获得积分10
3秒前
czm完成签到,获得积分10
3秒前
舒心的菀完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
ro发布了新的文献求助10
4秒前
思考的河苇完成签到,获得积分10
4秒前
月亮完成签到,获得积分10
4秒前
小八统治世界完成签到,获得积分10
4秒前
xx完成签到,获得积分10
4秒前
迷路采珊完成签到,获得积分10
5秒前
gtt完成签到,获得积分10
5秒前
多发论文早毕业完成签到,获得积分10
5秒前
怕黑岱周发布了新的文献求助10
5秒前
scihuvb完成签到,获得积分10
5秒前
WEI完成签到,获得积分10
6秒前
清风发布了新的文献求助10
6秒前
土豆条子发布了新的文献求助10
6秒前
桐桐应助sadsa采纳,获得10
6秒前
6秒前
张晓玺完成签到,获得积分10
6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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7760146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9305314
关于积分的说明 20287389
捐赠科研通 7344288
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3312776
关于科研通互助平台的介绍 2463242
邀请新用户注册赠送积分活动 2326779