Современные технологии переработки литий-ионных аккумуляторов

Литий (Li) в основном содержится в минеральных ресурсах, рассолах и морской воде. Извлечение Li из месторождений минеральных руд является дорогостоящим и энергоёмким. Литий-ионные аккумуляторы (LIBs) представляют собой одну из важных альтернатив, позволяющих снизить зависимость от ископаемых топливных ресурсов. Глобальный спрос на LIBs для портативного электрического и электронного оборудования (EEE) и электромобилей (EVs) значительно вырос, а количество отработанных LIBs (S-LIBs) увеличивается по логарифмическому закону. S-LIBs содержат как опасные тяжёлые металлы, так и токсичные органические химические вещества, создающие серьёзную угрозу для здоровья человека и экосистемы. В настоящее время переработка S-LIBs необходима для защиты окружающей среды и экономически целесообразного извлечения дефицитного сырья. В данной статье всесторонне рассмотрены последние достижения и современные технологии переработки LIBs. Представлены методы предварительной обработки S-LIBs, такие как разрядка, разборка, удаление активного материала катода (CAM), удаление связующего, классификация и разделение; обобщены и сопоставлены все доступные и новые технологии, применяемые в различных физических и химических процессах извлечения. Предварительная обработка при переработке LIBs позволяет повысить степень извлечения ценных компонентов и значительно снизить последующее энергопотребление. В частности, стадии предварительной обработки, извлечения металлов и подготовки продукции играют ключевую роль во всех процессах восстановления LIBs, основанных на пирометаллургии, гидрометаллургии, биометаллургии, прямой переработке, механической обработке и выщелачивании водой. Основная цель данного обзора — охарактеризовать современное состояние исследований и инновации в области переработки новых материалов S-LIBs для создания интегрированных, экологически безопасных, экономичных, низкоуглеродных технологий и технологий чистой энергетики. В заключение сопоставлены различные промышленные процессы переработки, выявлены существующие проблемы, а также представлены рекомендации и перспективы дальнейшей переработки LIBs.