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As baterias de íons de lítio (LIBs) fornecem energia aos nossos dispositivos portáteis, como tablets e celulares – e cada vez mais também aos veículos. À medida que aumenta a percentagem de energia renovável volátil que necessita de armazenamento de electricidade, são necessários cada vez mais LIBs, os preços do lítio sobem, os recursos diminuem e a quantidade de baterias esgotadas que contêm substâncias tóxicas aumenta. No diário Angewandte Chemieos pesquisadores apresentam uma nova abordagem para a recuperação de lítio de LIBs usados.
A reciclagem de LIBs é uma tarefa difícil. A recuperação de lítio de qualidade suficientemente alta para ser reutilizado é complicada e cara. A maioria dos processos de reciclagem visa extrair o lítio dos cátodos (onde está localizada a maior parte do lítio nas baterias descarregadas). No entanto, precipita juntamente com outros metais contidos no cátodo e deve ser cuidadosamente separado. A extração dos ânodos, que consistem principalmente de grafite, é significativamente mais eficiente e pode ser realizada sem descarregar previamente a bateria. Devido à sua elevada reactividade, no entanto, o risco de incêndios e explosões é elevado se os ânodos forem lixiviados com soluções aquosas, como é habitual. Essas reações liberam grandes quantidades de energia e podem produzir hidrogênio.
Uma equipe liderada por Yu-Guo Guo e Qinghai Meng do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências (ICCAS) e da Universidade da Academia Chinesa de Ciências (UCAS) desenvolveu agora um método alternativo que evita esses problemas. Em vez de água, eles usam soluções orgânicas apróticas para recuperar o lítio dos ânodos. As substâncias apróticas não podem libertar quaisquer iões de hidrogénio, pelo que não se pode formar gás hidrogénio.
As soluções consistem em um hidrocarboneto aromático policíclico (PAH) e um éter como solvente. Certos PAHs podem absorver um íon de lítio carregado positivamente do ânodo de grafite junto com um elétron. Sob condições amenas, esta reação redox é controlada e muito eficiente. Com o PAH pireno em éter dimetílico de tetraetilenoglicol, foi possível dissolver quase completamente o lítio ativo dos ânodos.
Uma vantagem adicional é que as soluções de lítio-PAH resultantes podem ser usadas diretamente como reagentes, por exemplo, na adição de lítio a novos ânodos no pré-processamento ou na regeneração de cátodos gastos. O sistema PAH/solvente pode ser variado para otimizá-lo para o material a ser tratado.
Este processo de recuperação é eficiente e barato, reduz os riscos de segurança, evita desperdícios e abre novas perspectivas para a reciclagem sustentável de baterias de iões de lítio.
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