Processos em circuito fechado para recuperar e reciclar compostos de Co e Li de baterias descartadas de LiCoO2
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Santos, Caroline Santana dos
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Resumo
Resumo: A demanda por baterias de íons de lítio (BIL) vem crescendo rapidamente para atender aos mercados de dispositivos eletrônicos portáteis e de veículos elétricos e híbridos Como na fabricação dessas baterias são empregados reagentes químicos advindos de minerais escassos como o cobalto e o lítio, a reciclagem das BIL descartadas é uma solução estratégica para a sustentabilidade desses minerais e, como consequência, da produção das BIL Portanto, esforços devem ser conduzidos na formulação de processos de reciclagem de baixo custo, compatíveis ambientalmente e industrialmente escaláveis Neste estudo, dois processos com essas características foram desenvolvidos para recuperar compostos de cobalto e lítio e também para ressintetizar o composto LiCoO2 a partir do material extraído do catodo de bateria de telefones celulares descartados Em ambos os processos o pó do LiCoO2 extraído é inicialmente tratado termicamente, lixiviado em ácido orgânico e filtrado Alterando-se os agentes precipitantes, obtém-se da solução lixiviada e filtrada o cobalto como CoC2O42H2O posteriormente transformado em Co3O4 por calcinação e o lítio como Li2CO3 O carbonato de lítio também pôde ser recuperado por um método novo e original que formulamos, baseado em simples procedimentos de evaporação-calcinação e dissolução Pelo processo desenvolvido, a ressíntese do LiCoO2 pode ser realizada tanto por via reação em estado sólido, empregando-se os compostos de Co e Li recuperados, ou via reação em sol-gel, a partir da solução gel obtida da solução lixiviada do material do catodo Por ambas as rotas, o LiCoO2 obtido é estequiométrico e estruturalmente ordenado, quando analisado por difração de raios X, sendo formado por aglomerados de partículas com tamanhos menores que 1 ?m Uma capacidade de carga em torno de 115 mAhg-1 foi medida, após 2 ciclos consecutivos de carga e descarga, em eletrodos do LiCoO2 obtidos pelas duas vias de ressíntese Pelas suas características, os processos formulados para a obtenção dos compostos CoC2O42H2O, Co3O4 e Li2CO3 e para a ressíntese do composto LiCoO2 a partir dos catodos LiCoO2 de baterias descartadas possuem grande potencial para serem aplicados em uma planta industrial de reciclagem de baterias de íons de lítio descartadas
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Palavras-chave
Baterias de lítio, Lítio, Tratamento térmico, Cobalto, Reciclagem, Lithium-ion batteries, Heat treatment, Cobalt, Physical chemistry, Lithium