Hydrometallurgische Synthese von Nickelsulfiden aus verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien

Durch die Entwicklung von Technologien gelten verbrauchte Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) als großartige Quelle für Nickel-Kobalt-Ionen zur Herstellung von Metallsulfid-Nanopartikeln. Die Präsenz von überflüssigen Ionen wie Mangan und Lithium kann jedoch die Bildung reiner Metallsulfid-Nanostrukturen behindern, wobei die Nutzung geeigneter Liganden von entscheidender Bedeutung sein kann. Aus diesem Grund führt die vorliegende Studie zunächst ein vielversprechendes und kosteneffektives saure Auslaugungsverfahren ein, gefolgt von Fällung und thermischer Behandlung (~250 °C, 1 h), um reine NiS-Nanopulver aus den LIBs herzustellen, wobei Kaliumpentylxanthat als Fällungsmittel berücksichtigt wird. Die Größe und Struktur der produzierten Nanopartikel wurden durch gängige und fortschrittliche Analysetechniken wie Röntgendiffraktometrie (XRD), Rasterelektronenmikroskopie (REM), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) und Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS) sowie induktiv gekoppelter Plasma-Optischer Emissionsspektrometrie (ICP-OES) charakterisiert. Die elementaren Verteilungen und funktionalen Gruppen wurden durch energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS) und Fourier-transformierte Infrarotspektroskopie (FTIR) analysiert. Die charakteristischen Analysen der kugelförmigen NiS-Partikel zeigten eine durchschnittliche Partikelgröße von 61 ± 2 nm (durch TEM) und 64 nm (mit der PCS-Methode) mit hoher Reinheit, die durch XRD- und EDS-Analysen bestätigt wurde. Darüber hinaus zeigte der Vergleich der erhaltenen XRD-Daten mit den Standarddaten eine perfekte Übereinstimmung mit der hexagonalen Struktur der NiS-Phase. Wir kamen schließlich zu dem Schluss, dass ein solches vorgestelltes Verfahren sehr praktisch und effizient für die Umwandlung der LIBs in ein äußerst wertvolles Produkt ist. Zukünftige Studien werden vorgeschlagen, um die grundlegende Konzeptualisierung der Prozesse zu erforschen.