Ressíntese e caracterização de eletrodos de LiCoO? recuperados de catodos de baterias descartadas de íons de lítio
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Silva, Stephany Pires da
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Resumo
Resumo: A popularização de produtos eletrônicos, especialmente os telefones celulares, tem gerado um aumento na produção e no consumo de baterias de íons de lítio, usadas como suas fontes de energia elétrica Após esgotadas, o descarte dessas baterias deve ser criterioso para evitar danos ambientais e à saúde Surge então a necessidade e oportunidade de mercado voltada para a reciclagem dessas baterias Este trabalho apresenta um estudo sobre a caracterização e recuperação do composto LixCoO2 extraído do catodo de baterias descartadas de íons de lítio de telefones celulares de diferentes marcas, modelos e estados de saúde (SOH), através da sua decomposição térmica nas temperaturas de 7, 8 e 9°C, seguida de uma ressíntese, via estado-sólido, com os produtos da decomposição Li1,CoO2 e Co3O4 e com a adição de carbonato de lítio (Li2CO3) Medidas mostraram um aumento na impedância da bateria com a diminuição do seu SOH e uma dependência entre o tamanho das partículas do catodo com o SOH das baterias foi observado por meio de imagens de MEV e confirmada por medidas da área superficial específica pela técnica BET Refinamentos pelo método de Rietveld mostraram um aumento na concentração relativa de Co3O4 com o aumento da temperatura de decomposição térmica e uma diminuição com o aumento do SOH das baterias Análises térmicas mostraram que a partir de 85°C ocorre a evaporação de Li do composto LixCoO2, influenciando na concentração de Co3O4 obtido após a decomposição térmica Observou-se que as temperaturas de tratamento térmico alteram significativamente os parâmetros de rede e o ordenamento cristalográfico do composto Li1,CoO2 obtido da decomposição térmica Análises por microtomografia de raios X mostraram que as fases cristalinas Li1,CoO2 e Co3O4 resultantes da decomposição coexistem na mesma partícula do material do catodo, mas espacialmente redistribuídas, ocupando respectivamente, a casca e o caroço das partículas Nas ressínteses obteve-se unicamente o composto estequiométrico Li1,CoO2 com alto ordenamento cristalino e eletrodos fabricados com esse material mostraram capacidades de carga inicial próximas a 13 mAh/g, dependendo da temperatura de decomposição térmica e do SOH das baterias descartadas, cujo material do catodo, LixCoO2, foi ressintetizado Portanto, o método de ressíntese do LiCoO2 proposto neste trabalho apresenta potencialidade para confecção de novos catodos de baterias a partir de baterias descartadas
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Palavras-chave
Física, Baterias de lítio, Reciclagem, Eletrodos, Ressíntese, Physics, Lithium-ion batteries, Recycling, Electrodes, Resynthesis