The Fischer‐Lactonization‐Driven Mechanism for Ultra‐Efficient Recycling of Spent Lithium‐Ion Batteries

浸出(土壤学) 化学 螯合作用 湿法冶金 离解(化学) 无机化学 离子 质子化 溶解 化学工程 硫酸 有机化学 工程类 环境科学 土壤科学 土壤水分
作者
Miaomiao Zhou,Ji Shen,Yinze Zuo,Ruiping Liu,Jianjun Zhao,Guangmin Zhou
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (2): e202414484-e202414484 被引量:44
标识
DOI:10.1002/anie.202414484
摘要

Abstract Hydrometallurgy remains a major challenge to simplify its complex separation and precipitation processes for spent lithium‐ion batteries (LIBs). Herein, we propose a Fischer‐lactonization‐driven mechanism for the cascade reaction of leaching and chelation of spent LIBs. Citric acid undergoes a two‐step dissociation of the carboxylic acid (−COOH) and complexes with the leached metal ion, while the residual −COOH is attacked by H protons to form a protonated carboxyl ion (−COO −). Subsequently, the lone pair of electrons in the hydroxyl of the same molecule attack the carbon atom in −COO − to facilitate ester bonding, leading to the formation of a lactonized gel. The leaching rates of Li, Ni, Co and Mn are 99.3, 99.1, 99.5 and 99.2 %, respectively. The regenerated monocrystalline LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (NCM523) has a uniform particle size distribution and complete lamellar structure, with a capacity retention rate of 70.6 % after 250 cycles at 0.5 C. The mechanism achieves a one‐step chelation reaction, and the energy consumption and carbon emissions are only 26 % and 44 %, respectively, of that of the conventional hydrometallurgical. The strategy achieves a double breakthrough in simplifying the process and improving environmental friendliness, offering a sustainable approach to the re‐utilization of spent LIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
茶博士发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
科研通AI6.3应助红叶再开采纳,获得10
1秒前
WWW完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
imfangyu完成签到,获得积分10
3秒前
FoxLY完成签到,获得积分10
4秒前
xxx发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4应助补药采纳,获得10
5秒前
Kiry完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
景严完成签到,获得积分10
7秒前
Popeye完成签到,获得积分10
7秒前
科目三应助Lorain采纳,获得10
8秒前
从容语海发布了新的文献求助10
10秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
12秒前
龙龖龘完成签到,获得积分10
12秒前
慕雪完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
xing_xing应助细腻的书雁采纳,获得20
14秒前
笨笨的傲白完成签到,获得积分10
15秒前
Orange应助JZ采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
补药发布了新的文献求助10
18秒前
完美世界应助在v打工采纳,获得10
18秒前
kouxinyao完成签到 ,获得积分10
18秒前
完美世界应助云佳采纳,获得10
19秒前
probiotics完成签到,获得积分10
20秒前
碎觉觉应助li采纳,获得10
20秒前
小v发布了新的文献求助10
21秒前
李爱国应助清爽的巧蕊采纳,获得10
23秒前
Bob陈完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
yang完成签到 ,获得积分10
23秒前
26秒前
26秒前
清风完成签到 ,获得积分10
27秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7559821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9141111
关于积分的说明 19541179
捐赠科研通 7148710
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3261613
关于科研通互助平台的介绍 2428024
邀请新用户注册赠送积分活动 2251016