جداسازی و بازیافت کاتیون های فلزی ارزشمند از کاتد باتری های لیتیم-یون به روش فلزگری تر [Persian Thesis]
وحید نوروزی چرندابی
| شناسگر رکورد: | ۵۲۱۶۱ |
| رشته تحصیلی: | مواد،انرژی و فناوری کوآنتومی |
| عنوان: | جداسازی و بازیافت کاتیون های فلزی ارزشمند از کاتد باتری های لیتیم-یون به روش فلزگری تر |
| نويسنده: | وحید نوروزی چرندابی |
| استاد راهنما : | دکتر داود نصراصفهانی دکتر علی ساجدی مقدم |
| مقطع تحصیلی : | کارشناسی ارشد |
| دانشگاه : | خاتم |
| تاریخ دفاع : | ۱۴۰۳ |
| چکیده: | بازیافت باتری های لیتیم- یون برای حفظ مواد با ارزش، کاهش اثرهای زیست محیطی و تضمین تامین پایدار فلزهای ضروری برای فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی در آینده بسیار مهم است. با این حال، ایجاد روش هایی برای جداسازی انتخابی فلزهای با ارزش با استفاده از فرآیندهای مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست برای افزایش پایداری و کارایی بازیافت باتری های لیتیم- یون ضروری است. در این تحقیق، ما رویکردی مبتنی بر استفاده از عامل های شیمیایی کارآمد، کم هزینه و غیر سمی را برای استخراج انتخابی چهار فلز گرانبها و کمیاب - لیتیم، کبالت، منگنز و نیکل - از باتری های مبتنی بر کاتد NMC از روش پیشرفته ای شامل ترکیبی از استخراج با حلال و رسوب سازی توسعه دادیم. در ابتدا، تعدادی باتری لیتیم- یون با کاتد NMC به اجزای شان اوراق شده و با تکنیک های SEM و EDS مورد بررسی قرار گرفتند تا شناختی از شرایط درون یک باتری مستعمل به دست آید. سپس، دو رویکرد برای بازیافت کاتد باتری براساس روش های فلزگری تر طراحی شد: رویکرد اول روش جداسازی کامل با رسوبگیری که در آن تلاش شد همه گونه ها در واکنش با عامل های شیمیایی مناسب یک به یک و پشت سر هم رسوب داده شوند. اما، نتیجه آنالیزها با SEM، EDS و XRD نشان داد که جداسازی لیتیم در فرایندهای رویکرد نخست که در روش های اول و دوم انجام شد سرراست نبوده و دست نیافتنی به نظر می آید. همچنین، در کنار عامل های شیمیایی مصرفی به نسبت خطرناک، پسماندهای گازی نامطلوبی مانند اکسیدهای نیتروژن (NOx) تولید می شود که جزء معایب آن روش¬ها هستند. در رویکرد دوم تلاش شد تا از یک حلال آلی نیز برای استخراج بهره گرفته و فرایندها بهبود یابند. یکی از دستاوردهای این رویکرد، جداسازی لیتیم بعد از جداسازی سایر کاتیون های موجود در محلول بود. در این روش، مواد شیمیایی مصرفی برای جداسازی، ساده و در دسترس بودند. همچنین حلال آلی مصرفی ارزان و در دسترس است. محصول های نهایی روش های سوم و چهارم (رویکرد دوم) با روش دستگاهی آنالیز کمی- عنصری ICP-OES مورد بررسی قرار گرفتند. روش سوم برای اثبات مفاهیم بود و روش چهارم برای بهبود رویکرد انجام شد. پسماندهای رویکرد دوم نسبت به رویکرد قبل کم خطر و قابل مدیریت هستند. مشکل اصلی در روش سوم ناخالصی ها در محصول نهایی کبالت بود که در تکرار روش برطرف شد. در مجموع، فرایند حاصل بر اساس تحلیل آنالیزهای انجام شده موثر به نظر می رسد. |
| واژگان کلیدی: | باتری لیتیوم-یون، بازیافت، کاتد NMC، رسوب‌گذاری، استخراج با حلال |
| Register Number | Version | Volume | Part | Reference | Call Number | lended | Date Back | Description | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 284808 | 1 |
LoginWithYourAccountToPostComment