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

Simple item page
dc.contributor.advisorDelvasto Angarita, Pedro Luis
dc.contributor.advisorBlanco Vásquez, Sergio Ismael
dc.contributor.authorJimenez Martinez, Jose Miguel
dc.contributor.authorVillamizar Rivera, Edwin Yohany
dc.date.accessioned2023-04-06T12:53:47Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-06T12:53:47Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractEl 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.
dc.description.abstractenglishThe extensive use of smartphones is increasingly generating technological waste, such as the spent lithium-ion batteries, energy storage devices which contains potentially toxic metals that may affect the environment. These metals can be recovered and used as raw material for new industrial applications, such as the production of metal coatings. In this work, from the cathodes of a sample of used lithium ion batteries, a cobalt-rich metallic coating was obtained. The cathodes were separated and crushed in a blade mill to obtain a cobalt-rich powder concentrate by sieving. The cathodes were separated and crushed in a blade mill, to obtain a cobalt-rich concentrate powder by sieving. The powder was leached using a 1,11 M citric acid solution amended with hydrogen peroxide (1,25% volume), at 74°C under stirring at 300 rpm. The obtained polymetallic liquor was analyzed by atomic absorption spectroscopy for Co, Li, Mn, Ni and Cu, then it was submitted to electrochemical electrodeposition using pure copper substrates as working electrode, an Ag/AgCl reference electrode and a graphite auxiliary electrode, process studied by means of cyclic voltammetry and chronoamperometry. The morphology of the coating was analyzed by scanning electron spectroscopy and the chemical composition with X-ray energy spectroscopy. Product of these tests it was found that the coating was composed of 97 % cobalt and had an acicular microstructure with hcp structure. Techniques such as open circuit potential and cyclic voltammetries in basic medium of KOH 1 M were used for the electrochemical characterization of the cobalt coating.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Metalúrgico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/13703
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Metalúrgica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectElectrodeposición
dc.subjectRecubrimiento
dc.subjectCobalto
dc.subjectBatería Gastada Ion Litio
dc.subjectIones Complejos.
dc.subject.keywordElectrodeposition
dc.subject.keywordCoating
dc.subject.keywordCobalt
dc.subject.keywordSpent Lithium Ion Battery
dc.subject.keywordComplex Ions.
dc.titleElectro-obtención de recubrimientos basados en cobalto utilizando baterías gastadas ion litio como materia prima
dc.title.englishObtention of cobalt-bearing coatings using spent batteries as raw materials*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dspace.entity.type
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
454.69 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
2.74 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
245.27 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Collections
Ingeniería Metalúrgica