9239

تحليل زيست محيطي و بازيافت ليتيوم از باتري هاي ليتيوم يون مستعمل به روش الكتروشيميايي

كارشناسي

مهندسي شيمي

1403

دكتر سوسن روشن ضمير

-

1403/07/09

مهندسي شيمي

environmental assessment and recycling of lithium from used lithium-ion batteries by electrochemical methoD

فلز ليتيوم پيشتر در صنايعي همچون سراميك و شيشه كاربرد داشت اما با كشف قابليت ذخيره انرژي اين فلز، در چند دهه اخير بيشتر كاربرد آن در باتريها و وسايل الكترونيكي ميباشد. پيشبيني ميشود با گسترش وسايل الكترونيكي، تامين اين فلز در آينده با مشكل مواجه شود. منابع اصلي فلز ليتيوم شامل منابع اوليه )منابع طبيعي مانند سنگ معدن و منابع آبي نمكي( و منابع رانويه )شامل پسماندهاي الكترونيكي( ميباشد. است راج از سنگ معدن س ت و هزينهبر بوده و آلودگي زيستمحيطي نيز به همراه دارد. منابع آبي ب ش اعظم كره زمين را تشكيل ميدهند كه بسياري از اين منابع آبهاي نمكي هستند و شامل يونهاي گرانبهايي ميباشند. غلظت ليتيوم در اين آبها بسيار باالتر از سنگ معدن است. پسماندهاي الكترونيكي نيز يك منبع بسيار غني از انواع فلزات بوده كه است راج ليتيوم از آنها باعث كاهش ردپاي زيستمحيطي اين پسماندها و همچنين دستيابي به فلزات ارزشمند درون آنها ميشود. از ميان روشهاي معرفيشده براي است راج و بازيابي ليتيوم، روش الكتروشيميايي آلودگي محيط زيستي كمتر، است راج بيشتر و زمان سريعتري براي انجام دارد. كه در اين پژوهش با هدا بررسي بازيابي الكتروشيميايي ليتيوم و ارزيابي ارر زيست محيطي آن، الكترود گرافيت ابتدا با استفاده از پودر كربن فعال، كربن ولكان و پليوينليدين فلورايد ساخته شد و سپس با آزمونهاي م تلف مش صهيابي از جمله طيفسنجي فوريه فروسرخ، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ت ل لسنجي به روش برونر-امت-تلر، ولتامتري چرخهاي، امپدانس الكتروشيميايي ارزيابي شد. در نهايت ليتيوم موجود در محلول شبيهساز ليتيوم كلريد، در طي چند آزمايش با غلظتهاي م تلف ،250 500 و 1000 ميليگرم بر ليتر با استفاده از سيستم يونزدايي ظرفيتي بازيابي شد. براي هر غلظت، نتيجۀ بهينه نمكزدايي در شدت جريان 20 ميليليتر بر دقيقه و ولتاژ 1/6 ولت گزارش شده است كه به ترتيب برابر ،2/57 1/59و 1/01 درصد ميباشد. در نهايت تحليل زيستمحيطي با استفاده از نرمافزار سيماپرو صورت گرفت و با نتايج حاصله آن ميتوان گفت كه روش يونزدايي ظرفيتي يك روش دوستدار محيطزيست بهشمار ميآيد.

ليتيوم، الكتروشيميايي، يونزدايي ظرفيتي، الكترود گرافيت، تحليل زيستمحيطي