graphite アノードのフラッシュリサイクル

商業用リチウムイオン電池（LIB）の増加する生産は、寿命を迎えた時に驚異的な量の廃棄物を生じることになります。使用に伴う環境影響と経済コストを軽減するためには、使用済みLIBの効果的なリサイクルを伴うクローズドループソリューションが必要です。現在、使用済みLIBのリサイクル率は5％未満であり、バッテリーグレードのグラファイトの考慮すべきコストにもかかわらず、グラファイトアノードの再生は残念ながらほとんど見過ごされています。本研究では、グラファイトアノードを再生するための超高速フラッシュリサイクル法を開発し、貴重なバッテリーメタル資源を回収します。抵抗性不純物を効率的に分解するために、選択的なジュール加熱が数秒間のみ適用されます。生成された無機塩類（リチウム、コバルト、ニッケル、マンガンを含む）は、希薄酸（具体的には0.1 m HCl）を使用してフラッシュアノード廃棄物から容易に回収できます。フラッシュリサイクルされたアノードは、グラファイト構造を保持し、固体電解質界面由来のカーボンシェルでコーティングされているため、高い初期比容量、優れた倍率性能、サイクル安定性を持ち、高温焼成法でリサイクルされたアノード材料と比較して優れています。現在のグラファイト生産およびリサイクル方法に対するライフサイクル分析により、フラッシュリサイクルは総エネルギー消費量と温室効果ガス排出量を大幅に削減し、アノードリサイクルを経済的に有利なプロセスに変えることができることが示されています。