Проектирование и оптимизация прямой переработки отработавших катодных материалов литий-ионных аккумуляторов

Прямая регенерация отработавших литий-ионных аккумуляторов на основе гидротермального повторного введения лития в катодные материалы представляет собой перспективную технологию переработки нового поколения. Для демонстрации возможности масштабного применения этого подхода мы систематически проектируем и оптимизируем параметры процесса с целью минимизации затрат как на энергию, так и на сырье. В частности, влияние параметров регенерационной обработки на состав, структуру и электрохимические характеристики регенерированных катодных материалов исследуется посредством систематической характеризации и испытаний. Согласно результатам этого анализа, затраты на сырье можно существенно снизить либо заменив обычно используемый 4 M раствор LiOH экономичной смесью 0,1 M LiOH и 3,9 M KOH, либо обеспечив рециркуляцию концентрированного 4 M раствора LiOH для процессов непрерывного повторного введения лития. Анализ жизненного цикла показывает, что данная стратегия приводит к снижению энергопотребления и выбросов парниковых газов, обеспечивая увеличение потенциальной выручки, особенно по сравнению с гидрометаллургическими и пирометаллургическими методами переработки.