استخراج الليثيوم المباشر من البطاريات المستهلكة لإعادة تدوير الليثيوم بكفاءة
في الآونة الأخيرة، نُشرت نتائج الأبحاث التي أجرتها مجموعة البروفيسور شيه (جامعة هواتشونج للعلوم والتكنولوجيا) في نشرة العلوم . اقترحت هذه الدراسة استراتيجية ترشيح كيميائي بسيطة وفعالة ومنخفضة الطاقة، وذلك باستخدام محلول استخلاص الليثيوم المكون من كواشف هيدروكربونية عطرية متعددة الحلقات ومذيبات الأثير لاستخراج الليثيوم النشط مباشرة من البطاريات المتقاعدة.
قام الباحثون بفحص سلسلة من الكواشف ذات إمكانات الأكسدة والاختزال المختلفة وذوبانها بناءً على الخصائص الهيكلية الجزيئية ودرسوا آليات ربطها بالليثيوم.
علاوة على ذلك، من خلال التحليل المنهجي للعلاقة بين إمكانات الأكسدة والاختزال وكفاءة الاستخراج ، إلى جانب الحساب النظري، تم اختيار الكاشف الأمثل. تم تحقيق الاسترداد الفعال للليثيوم النشط من البطاريات المستهلكة من خلال تحسين معلمات المذيبات والعملية.
والجدير بالذكر أن الليثيوم النشط المستعاد يمكن أن يكون بمثابة مصدر مهم لليثيوم. ويمكن استخدامه مباشرة للتفاعل مع فوسفات الحديد من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال التلقائية، وبالتالي تحضير مواد فوسفات حديد الليثيوم عالية الأداء.
وأكدت اختبارات التوصيف الفيزيائي الكيميائي والأداء الكهروكيميائي تفوق المواد المحضرة بهذه الاستراتيجية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن إعادة تدوير الليثيوم من البطاريات التجارية مكنت من إعداد مواد كاثود فوسفات الحديد الليثيوم على نطاق واسع، مما يدل على آفاق تطبيقها العملي.
والأهم من ذلك، أن حلول استخراج الليثيوم تعمل ضمن نظام حلقة مغلقة، مما يقلل من احتمالية التلوث البيئي. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن إعادة تدوير كواشف استخلاص الليثيوم لإعادة استخدامها. بالمقارنة مع تقنيات إعادة التدوير الأخرى، تتمتع هذه التقنية بفوائد اقتصادية جيدة وآفاق عملية، ومن المتوقع أن تعزز التنمية المستدامة لبطاريات الليثيوم أيون.
