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Recuperación de grafito presente en ánodos de baterías Li-ion mediante métodos de metalurgia extractiva para su posible reutilización

Resumen

El presente trabajo se ha llevado a cabo con el objetivo de recuperar el grafito que se encuentra en los ánodos de las baterías Li-ion gastadas de celulares mediante métodos de metalurgia extractiva con el propósito de utilizarlo nuevamente como ánodo partiendo del reciclaje como una estrategia amigable con el medio ambiente. El material anódico fue purificado a partir de un proceso hidrometalúrgico de lixiviación con una eficiencia de remoción del metal de interés (Cu) del 81.32% , utilizando 1.2M de ácido cítrico (C6H8O7), peróxido de hidrógeno (H2O2) , una relación sólido/líquido de (20 g/L), 300 rpm por agitación mecánica a 60 °C y un periodo de tiempo de 30 min. El grafito lixiviado fue sometido posteriormente a un proceso pirometalúrgico en un horno tubular con atmósfera controlada de nitrógeno con un flujo 0.8 L/min durante 4 horas a una temperatura de 900°C con una rampa de calentamiento de 10°C/min, con el objetivo de regenerar su estructura luego del proceso de lixiviación. A partir del análisis de difracción de rayos X, se identificó la estructura del material anódico siendo esta correspondiente a grafito, por otra parte, también se logró comprobar mediante la posición y tamaño de los picos del difractograma su reorganización estructural. Finalmente, el grafito purificado se evaluó electroquímicamente en electrolito acuoso de 1M Li2SO4 mediante pruebas de voltametría cíclica, utilizando un rango de potencial de -0.5 a 0.8 V (vs Ag/AgCl) con una velocidad de barrido de 10 mV/s, exponiendo un pico de oxidación a 0.1 V y de reducción a -0.15V (vs Ag/AgCl)