با توسعه وسایل نقلیه الکتریکی شامل باتری های لیتیوم یونی به عنوان وسایل ذخیره انرژی، تقاضا برای باتری های لیتیوم یونی در کل صنعت در حال افزایش است که مسلماً منجر به تعداد زیادی باتری لیتیوم یونی در مشکل زباله، بازیافت و استفاده مجدد می شود. . اگر به درستی رفتار نشود، مطمئناً تأثیر منفی بر محیط زیست و منابع خواهد داشت. باتری های لیتیوم یون تجاری فعلی عمدتاً حاوی اکسیدهای فلزات واسطه یا فسفات ها، آلومینیوم، مس، گرافیت، الکترولیت های آلی حاوی نمک های لیتیوم مضر و سایر مواد شیمیایی هستند. بنابراین بازیافت و استفاده مجدد از باتری های لیتیوم یون مصرف شده بیش از پیش مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. با این حال، با توجه به چگالی انرژی بالا، ایمنی بالا و قیمت پایین باتری‌های لیتیوم یونی دارای تفاوت‌ها و تنوع زیادی هستند، بازیافت باتری‌های لیتیوم یون ضایعاتی دارای مشکلات زیادی است. این مقاله آخرین پیشرفت فناوری بازیافت باتری‌های لیتیوم یون زباله، از جمله توسعه فرآیند بازیابی و محصولات را بررسی می‌کند. علاوه بر این، چالش ها و چشم انداز اقتصادی و کاربردی آتی شرح داده شده است.

روش های بازیابی باتری های لیتیوم یونی:

بازیافت برای LIB ها معمولاً شامل فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی می شود (Harper et al., 2019). با توجه به فرآیند مونتاژ پیچیده LIB ها و تنوع گسترده الکترودها، خطر بزرگی برای بازیابی باتری به همراه دارد. انفجار، احتراق و گاز سمی وارد شده در فرآیند بازیابی به راحتی می تواند باعث تلفات شود. برای کاهش این خطر، LIB های مصرف شده معمولاً باید قبل از بازیافت تخلیه شوند. فرآیندهای فیزیکی معمولاً شامل پیش تصفیه و بازیابی مستقیم مواد الکترود است. این فرآیندها معمولاً شامل جداسازی، خرد کردن، غربالگری، جداسازی مغناطیسی، شستشو، عملیات حرارتی و غیره است. فرآیندهای شیمیایی را می توان به فرآیندهای پیرومتالورژیکی و هیدرومتالورژیکی تقسیم کرد که معمولاً شامل شستشو، جداسازی، استخراج و رسوب شیمیایی/الکتروشیمیایی است.

در سال های اخیر، برخی از اسیدهای آلی ملایم به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته اند. در طول شستشو با اسید اگزالیک، شستشو و رسوب معمولاً به طور همزمان اتفاق می‌افتند که منجر به رسوب CoC2O4 و جدا شدن مستقیم از محلول Li+ بدون تصفیه بیشتر می‌شود. علاوه بر این، از آنجا که محلول های اسید اگزالیک احیا کننده هستند، نیازی به احیا کننده های اضافی نیست. لیانگ و کیو (2012) نرخ بازیابی بیش از 98 درصد از Li+ و Co2+ را در اسید استیک 1M به مدت 2 ساعت در دمای 80 درجه سانتیگراد گزارش کردند. چن ایکس و همکاران (2016) عملکرد شستشو با استفاده از اسید سیتریک را گزارش کرد. بازیابی 99٪ Li، 93٪ Co، 91٪ Ni و 94٪ منگنز با شستشوی مواد الکترود مصرف شده LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 در 80 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت به دست آمد. چن و همکاران (2019) عملکرد بازیابی 98٪ Co و 97٪ لیتیوم و تبدیل LiCoO2 مصرف شده به رسوب و محلول غنی شده با لیتیوم توسط اسید تارتاریک را نشان دادند.