A China espera gerar 2,5 bilhões de baterias de íon-lítio no fim da vida útil de eletrônicos portáteis, como smartphones e laptops em 2020, mas muito poucos são reciclados. Embora essas baterias sejam descartadas, os metais dentro deles ainda são valiosos.

Uma equipe de pesquisadores, liderado por Zhen (Jason) He na Washington University em St. Louis, está desenvolvendo um método para reciclar os materiais das baterias para reutilizar seus valiosos compostos. Ele, professor de energia, engenharia ambiental e química na Escola de Engenharia McKelvey, e colegas da Shanghai Jiao Tong University na China e do Virginia Polytechnic Institute and State University conduziram um estudo de viabilidade para "recarga" eletroquímica de baterias de íon-lítio nos eletrodos usados ​​para regenerar compostos úteis, como óxido de lítio-cobalto.

Os resultados foram publicados como matéria de capa suplementar na edição de 10 de agosto de Química e Engenharia Sustentáveis ​​da ACS .

Baterias de íon de lítio gastas contêm metais valiosos, como o lítio, cobalto, níquel, cobre, alumínio e ferro, bem como materiais tóxicos como hexafluorofosfato de lítio e fluoreto de polivinilideno. O lítio é um recurso mineral crítico com uma reserva limitada, portanto, reciclar o material pode suprir a escassez, bem como minimizar a poluição ambiental.

"Como 95% dos materiais ainda estão lá e podem ser usados, queríamos ver se poderíamos regenerar os compostos de óxido de lítio-cobalto diretamente em vez de recuperar elementos individuais e, em seguida, colocá-los juntos para ser um composto útil, "Ele disse." Usamos um processo de eletrodeposição em que depositamos os íons de lítio nos eletrodos residuais movidos pela eletricidade que cria o campo elétrico para absorver o íon no eletrodo.

"Podemos adicionar uma quantidade adicional de íon-lítio no eletrodo residual, e você obtém uma fórmula completa que permite reutilizar esses materiais. "

Como as baterias são baratas, há pouco incentivo para reciclar, portanto, apenas cerca de 5% das baterias de íon-lítio são recicladas, Ele disse. Contudo, recuperar e reciclar elementos críticos, como o lítio, terá um papel fundamental na sustentabilidade do uso de recursos pela sociedade, Ele continuou. Outros pesquisadores tentaram vários métodos para reciclar os materiais, incluindo a extração dos materiais separadamente por meio de métodos mecânicos. Mas esses métodos requerem reagentes adicionais e podem gerar poluentes secundários.

Com os resultados bem-sucedidos deste estudo de viabilidade, Ele e a equipe planejam continuar os esforços para regenerar os materiais em baterias de íon de lítio e estudar sua relação custo-benefício.