Ressíntese dos compostos LiCoO2 e LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 a partir de catodos de baterias descartadas de íons de lítio e sua caracterização eletroquímica

Página do item simplificado
dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Físicapt_BR
dataload.filenamenourau8905.pdfpt_BR
dataload.handlemapped123456789/52pt_BR
dataload.idpergamum15520pt_BR
dataload.idvirtuanourauvtls000232802pt_BR
dataload.idvirtuapergamumvtls000232802pt_BR
dataload.idvirtuapergamum.sameurlnourauSIMpt_BR
dataload.linknourauhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000232802pt_BR
dataload.linknourau.regularSIMpt_BR
dataload.linknourau.retificadohttp://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000232802pt_BR
dataload.linknourau.size64.00pt_BR
dc.contributor.advisorScarminio, Jair [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorSita, Lucas Evangelistapt_BR
dc.contributor.bancaAlves, João Carlospt_BR
dc.contributor.bancaAndrello, Avacir Casanovapt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T14:12:22Z
dc.date.available2024-05-01T14:12:22Z
dc.date.created2020.00pt_BR
dc.date.defesa05.06.2020pt_BR
dc.description.abstractResumo: Baterias de íons de lítio (BILs) contêm em sua composição elementos e compostos químicos como Li, Co, Ni, Cu, Mn, Fe, Al e solventes orgânicos que, se descartadas de forma inadequada ao fim da vida útil, são prejudicais a saúde de seres vivos e geram grandes impactos ambientais A reciclagem dos componentes das BILs se apresenta como uma das soluções mais adequada e processos para a ressíntese dos compostos do catodo têm sido particularmente propostos, devido ao alto valor agregado do material desses compostos Neste trabalho apresentamos uma nova rota para a ressíntese dos compostos Li1CoO2 e LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 pelo método sol-gel e por reação em estado sólido, usando como matéria prima a mistura do material extraído de 3 catodos de composição LiCoO2 (Mistura A-CE), e a mistura de 4 outros catodos de composições LiMn2O4, LiNi51Co22Mn27O2 e o catodo misto LiNi51Co19Mn3O2+LiMn2O4 (Mistura B-CE) Ambas as misturas foram calcinadas em 75 °C e lixiviadas em ácido cítrico na concentração 1,5 molL-1, usando-se H2O2 com agente redutor e filtradas, resultando no composto Co3O4 como resíduo da lixiviação do produto da calcinação da mistura A-CE e nos compostos Co3O4 e Ni6MnO8, como resíduos da mistura B-CE Usando o resíduo Co3O4 e o carbonato comercial Li2CO3 o composto LiCoO2 foi ressintetizado por reação em estado sólido Já as soluções lixiviadas provenientes das misturas A-CE e B-CE foram completadas estequiometricamente com soluções de acetatos de Li, Ni e Mn e o composto LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 pôde ser ressintetizado pelo método sol-gel a 85 °C por 16 horas Análises por difração de raios X confirmaram a formação da fase única LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 proveniente da ressíntese da mistura A-CE e as fases LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 + Co3O4 resultante da mistura B-CE Através do refinamento pelo método de Rietveld, foi observado que ambos os compostos LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 ressíntetizados possuem alta cristalinidade, alto ordenamento cristalográfico e baixa troca catiônica Micrografias por MEV mostraram grãos de tamanhos entre 16 e 7 nm para ambas as ressínteses e todos com aglomerações tipo esponja Eletrodos preparados com os pós de LiCoO2 e de LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 mostraram capacidades de carga específica (mAh/g) ligeiramente abaixo de valores relatados na literatura (14 mAh/g)pt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Lithium ion batteries (BILs) contain chemical elements and compounds such as Li, Co, Ni, Cu, Mn, Fe, Al and organic solvents that if improperly disposed of at the end of their life, are harmful to the health of living beings and generate major environmental impacts The recycling of the components of BILs presents itself as one of the most adequate solutions and processes for the resynthesis of the cathode compounds have been particularly proposed, due to the high added value of the material of these compounds In this work we present a new route for the resynthesis of the compounds L1CoO2 and LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 by the sol-gel method and by solid state reaction, using as a raw material the mixture of the extracted material from 3 LiCoO2 cathodes (Mixture A -CE), and the mixture of 4 other cathodes of compositions LiMn2O4, LiNi51Co22Mn27O2 and the mixed cathode LiNi51Co19Mn3O2 + LiMn2O4 (Mixture B-CE) Both mixtures were calcined at 75 ° C and leached in 15 M citric acid, using H2O2 with reducing agent and filtered, resulting in the compound Co3O4 as a residue from the leaching of the calcination product of the A-CE mixture and in Co3O4 and Ni6MnO8 compounds, as residues of the B-CE mixture Using the Co3O4 residue and the commercial carbonate Li2CO3, the Li1CoO2 compound was resynthesized by solid state reaction The leached solutions from mixtures A-CE and B-CE were stoichiometrically completed with solutions of Li, Ni and Mn acetates and the compound LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 could be resynthesized by the sol-gel method at 85 °C for 16 hours X-ray diffraction analyzes confirmed the formation of the single LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 phase from the resynthesis of the A-CE mixture and the LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 + Co3O4 phases resulting from the B-CE mixture Through refinement by the Rietveld method, it was observed that both resinsized LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 compounds have high crystallinity, high crystallographic ordering and low cation exchange SEM micrographs showed grains of sizes between 16 nm and 7 nm for both resynthesis and all with sponge-like agglomerations Electrodes prepared with LiCoO2 and LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 powders showed specific charge capacities (mAh / g) slightly below values reported in the literaturept_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Física) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/13323
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameFísicapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.subjectFísicapt_BR
dc.subjectBaterias de lítiopt_BR
dc.subjectReciclagempt_BR
dc.subjectRessíntesept_BR
dc.subjectPhysicspt_BR
dc.subjectLithium-ion batteriespt_BR
dc.subjectRecyclingpt_BR
dc.subjectResynthesispt_BR
dc.titleRessíntese dos compostos LiCoO2 e LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 a partir de catodos de baterias descartadas de íons de lítio e sua caracterização eletroquímicapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
8905.pdf
Tamanho:
3.16 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar

Coleções

02 - Mestrado - Física