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Electro-obtención de recubrimientos basados en cobalto utilizando baterías gastadas ion litio como materia prima

Resumen

El consumo extensivo de teléfonos inteligentes está generando cada vez más residuos tecnológicos, por ejemplo, las baterías ion litio gastadas, dispositivos de almacenamiento de energía que contienen metales potencialmente tóxicos que pueden afectar al medio ambiente. Estos metales pueden ser recuperados y utilizados como materia prima para nuevas aplicaciones industriales, como la producción de recubrimientos metálicos. En este trabajo, a partir de los cátodos de una muestra de baterías ion litio usadas, se obtuvo un recubrimiento metálico rico en cobalto. Los cátodos fueron separados y triturados en un molino de cuchillas, para obtener un concentrado de polvo rico en cobalto por tamizado. El polvo se lixivió utilizando una solución de ácido cítrico de 1,11 M modificada con peróxido de hidrógeno 1,25% (vol), a 74°C y bajo agitación de 300 rpm. El licor polimetálico obtenido se analizó por espectroscopía de absorción atómica para Co, Li, Mn, Ni y Cu, y luego se sometió a electrodeposición electroquímica utilizando sustratos de cobre puro como electrodo de trabajo, un electrodo de referencia Ag/AgCl y un electrodo auxiliar de grafito, proceso estudiado mediante voltamperometrías cíclicas y cronoamperometrías. La morfología del recubrimiento fue analizada por espectroscopía electrónica de barrido y la composición química con espectroscopía de energías de rayos X. Producto de estos ensayos se encontró que el recubrimiento estaba compuesto en un 97 % de cobalto y poseía una microestructura acicular con estructura hcp. Técnicas como potencial a circuito abierto y voltamperometrías cíclicas en medio básico de KOH 1 M se utilizaron para la caracterización electroquímica del recubrimiento de cobalto.