Embárcate en un enfoque innovador para el reciclaje de baterías de litio con el revolucionario método de electrocatálisis de contacto. Desarrollada por el académico Zhonglin Wang y su equipo de la Academia China de Ciencias, esta técnica ecológica utiliza dióxido de silicio de arena común, mostrando una impresionante eficiencia de lixiviación y ofreciendo una solución escalable y de bajo costo para abordar el creciente desafío global de las baterías de iones de litio desechadas.
Método innovador de reciclaje: electrocatálisis de contacto
El académico Zhonglin Wang y su equipo de investigadores, incluido el Dr. Wei Tang, del Instituto de Investigación de Nano Energía y Sistemas de la Academia China de Ciencias, han fusionado el fenómeno físico de la electrificación por contacto de materiales con el campo de la catálisis. Han propuesto un mecanismo novedoso llamado electrocatálisis de contacto y han desarrollado una tecnología ecológica, rentable y eficiente para el reciclaje de baterías de litio.
El creciente desafío de las baterías de iones de litio desechadas
Se estima que para 2030, las baterías de iones de litio desechadas en todo el mundo alcanzarán los 2 millones de toneladas por año. El manejo inadecuado de estas baterías podría plantear graves problemas ambientales y una amenaza significativa para la salud pública.
Métodos actuales de reciclaje de baterías de litio
Actualmente, los métodos de reciclaje de baterías de litio incluyen principalmente el reciclaje pirometalúrgico, el reciclaje hidrometalúrgico y el reciclaje directo. Sin embargo, estos métodos tienen sus limitaciones. Por lo tanto, es necesario desarrollar un método de reciclaje eficiente, rentable y respetuoso con el medio ambiente para satisfacer el crecimiento exponencial de las baterías de iones de litio desechadas.
El novedoso mecanismo para el reciclaje de baterías de litio
Hemos propuesto un nuevo mecanismo para el reciclaje de baterías de litio a través de electrocatálisis de contacto. Este método utiliza dióxido de silicio, un componente importante de la arena común que se encuentra en la vida cotidiana, como catalizador. Es impulsado por energía mecánica y aprovecha la transferencia electrónica inducida por el contacto entre el dióxido de silicio y el agua para generar especies reactivas como los radicales superóxido y el peróxido de hidrógeno. Estas especies activas se utilizan para reducir los metales en estado de alta valencia en los polvos de electrodos, lixiviando así eficazmente metales como el litio, el níquel, el manganeso y el cobalto.
Impresionante eficiencia de lixiviación
Los experimentos han demostrado que en condiciones de 90 grados centígrados y 6 horas de tratamiento ultrasónico, la tasa de lixiviación del litio de las baterías de óxido de cobalto y litio alcanzó el 100%, y la tasa de lixiviación del cobalto fue del 92,19%. Para las baterías ternarias de iones de litio, en condiciones de 70 grados Celsius y 6 horas, las eficiencias de lixiviación de litio, níquel, manganeso y cobalto fueron del 94,56%, 96,62%, 96,54% y 98,39%, respectivamente.
Dióxido de silicio: un catalizador ecológico y de bajo coste
El dióxido de silicio no requiere modificación química y sirve como un catalizador dieléctrico en polvo de bajo costo, lo que lo hace adecuado para aplicaciones comerciales a gran escala. Además, su reciclaje y reutilización se puede lograr mediante una simple separación centrífuga, lo que reduce aún más los costos.
