Evaluación de la posibilidad de producir un material catódico a partir del reciclaje de baterías ion litio gastadas
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Date
2023-03-09
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
El presente trabajo tuvo como objetivo producir un óxido metálico con características apropiadas para funcionar como material catódico de baterías tipo ion-litio, partiendo del reciclaje de baterías gastadas de celular. Los metales de interés fueron recuperados a partir de un proceso hidrometalúrgico de lixiviación que presentó eficiencias de 65% Co y 87% Mn, usando 1.25M de ácido cítrico, peróxido de hidrógeno (H2O2), una relación S:L de 20 g L−1, agitación ultrasónica y un intervalo de tiempo de 1h. La temperatura y concentración de peróxido de hidrógeno se establecieron al realizar un diseño experimental del tipo 22 para determinar la mejor combinación de estas variables que maximice la lixiviación de cobalto, siendo a 70°C y 1% en volumen de H2O2 la condición con la cual se obtuvo 0.017 M de cobalto en solución. Por el método sol-gel de Pechini se resintetizó un óxido con estructura perteneciente al sistema cúbico (grupo espacial Fd3m) identificada por difracción de rayos X. El gel precursor se obtuvo al mezclar magnéticamente el producto de la lixiviación con ácido cítrico y etilenglicol, a 90°C por 24h, seguido de un secado y calcinación a 500°C y 900°C por 10h, respectivamente. Finalmente, se evaluó electroquímicamente en electrolito acuoso 1M Li2SO4 mediante pruebas de voltamperometría cíclica en un rango de potencial de 0.2-1.2 V (vs Ag/AgCl) exhibiendo un pico de oxidación a 0.85 V y de reducción a 0.65 V (vs Ag/AgCl).
Description
Keywords
Reciclaje, Baterías gastadas ion-litio, Hidrometalurgia, Método Pechini, Comportamiento electroquímico