Citric Acid Leaching Performance at High Solid-to-Liquid Ratios for Lithium-Ion Battery Recycling

柠檬酸 浸出(土壤学) 离子 材料科学 锂(药物) 化学 无机化学 环境科学 有机化学 医学 内分泌学 土壤科学 土壤水分
作者
Tiaan Punt,Petrie van Wyk,S.M. Bradshaw,G. Akdogan
出处
期刊:Mining, metallurgy & exploration [Springer Nature]
标识
DOI:10.1007/s42461-024-01142-8
摘要

Abstract This study investigated the performance of citric acid as lixiviant for cathode material from end-of-life lithium-ion batteries (LIBs). Black mass containing 84.2 wt% MNC (LiNi 0.45 Mn 0.4 Co 0.15 O 2 ) and 15.8 wt% LCO (LiCoO 2 ) material was leached at solid-to-liquid ratios of 20, 50, and 100 g/L. Leaching with 1.5 M citric acid, 2 vol.% H 2 O 2 , and a solid-to-liquid ratio of 20 g/L at 95 °C extracted 90% Co, 95% Li, 94% Mn, and 94% Ni within 20 min. At the highest solid/liquid ratio of 100 g/L with 1.5 M citric acid, 10 vol.% H 2 O 2 , and 95 °C, 84% Al, 84% Co, 87% Li, 86% Mn, and 96% Ni were leached after 40 min, producing a leach solution containing 0.68 g/L Al, 20.0 g/L Co, 6.0 g/L Li, 13.6 g/L Mn, and 19.3 g/L Ni. Using stepwise addition of H 2 O 2 , instead of initial bulk addition, did not significantly improve the leaching efficiency but did reduce the required leaching time. Temperature control of the reactor was also more manageable with stepwise addition of H 2 O 2 and evolution of gas was less vigorous. It was observed that the leaching efficiencies of Co, Li, and Mn decreased slightly at solid/liquid ratios of 50 g/L and 100 g/L, while the leaching of Ni increased slightly. The solution leached at 20 g/L could be stored for 6 weeks without any spontaneous precipitation. However, solutions leached at 50 g/L and 100 g/L showed changes in concentration after 1 month’s storage, suggesting that processes that have a large material throughput and use high solid-to-liquid ratios around 100 g/L must ensure that the solutions are not stored for extended periods of time.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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。
建议保存本图,每天支付宝扫一扫(相册选取)领红包
实时播报
黄油可颂完成签到 ,获得积分10
4秒前
世上僅有的榮光之路完成签到,获得积分0
14秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
16秒前
整齐的电源完成签到 ,获得积分10
18秒前
Mila完成签到 ,获得积分10
24秒前
dizi完成签到 ,获得积分10
25秒前
29秒前
Huzhu应助西米采纳,获得10
30秒前
圈地自萌X完成签到 ,获得积分10
32秒前
夏天完成签到,获得积分10
35秒前
科研通AI2S应助小鲤鱼本鱼采纳,获得20
38秒前
小刘爱科研完成签到,获得积分10
41秒前
易安发布了新的文献求助20
44秒前
小迷糊完成签到 ,获得积分10
44秒前
月夕完成签到 ,获得积分10
44秒前
只爱三十四画完成签到,获得积分10
46秒前
笨鸟先飞发布了新的文献求助10
47秒前
刘成完成签到,获得积分10
51秒前
mike2012完成签到 ,获得积分10
51秒前
lilac完成签到,获得积分10
52秒前
七子完成签到,获得积分10
55秒前
淡淡的宝莹完成签到,获得积分10
56秒前
zzx396完成签到,获得积分0
57秒前
57秒前
南桥枝完成签到 ,获得积分10
57秒前
LiSiyi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Muhi完成签到,获得积分10
1分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
momo应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
南宫应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1111111111应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
正己化人应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Hanoi347应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1541
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
A Technologist’s Guide to Performing Sleep Studies 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
Using Genomics to Understand How Invaders May Adapt: A Marine Perspective 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5498664
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4595831
关于积分的说明 14449958
捐赠科研通 4528777
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2481732
邀请新用户注册赠送积分活动 1465732
关于科研通互助平台的介绍 1438563