Membrana nanofiltracyjna do odzyskiwania litu ze zużytych akumulatorów samochodowych

Toray rozpoczął ocenę odzyskiwania przy użyciu rzeczywistych akumulatorów litowo-jonowych i przyspieszy badania i rozwój technologii w celu komercjalizacji swojego podejścia.

Wyzwaniem w głównym procesie odparowywania przy produkcji litu jest to, że liczba zakładów o wysokiej wydajności jest ograniczona.

Alternatywą jest proces naftowy, który ma problemy z długim procesem produkcyjnym i obróbką cieplną w wysokiej temperaturze, co prowadzi do wysokiej emisji dwutlenku węgla i zwiększonych kosztów, które mogą podnieść cenę akumulatorów litowo-jonowych.

Membrany nanofiltracyjne mogą selektywnie oddzielać rozpuszczone jony wielowartościowe i materię organiczną. Podstawowym zastosowaniem tych membran jest filtrowanie twardości wód gruntowych, rzek i chemikaliów rolniczych.

Wykonuje również odsalanie i oczyszczanie w zastosowaniach spożywczych i biotechnologicznych.

Wadą konwencjonalnych membran nanofiltracyjnych jest ich podatność na silnie kwaśne roztwory, co ogranicza ich zastosowanie w obszarze obojętnym. Innym jest niewystarczająca selektywność dla jonów wielowartościowych, co utrudnia skuteczność separacji. Tak więc rozpowszechnione membrany nie mogą używać silnych kwasów do filtrowania i odzyskiwania cennych metali ze zużytych akumulatorów litowo-jonowych.

Toray stworzył krzyżowo-polimerową folię, która łączy w sobie wysoce kwasoodporną konfigurację z mikroporowatą strukturą mniejszą niż 1 nanometr. Ten sukces jest wynikiem zastosowania syntezy organicznej, chemii polimerów i nanotechnologii po przeanalizowaniu degradacji membrany przez kwasy i optymalnych strukturach porów membrany do selektywnej separacji. Odporność na kwasy tej membrany jest około pięciokrotnie wyższa niż w przypadku konwencjonalnych produktów, przy czym selektywność jest o 50% większa.

Technologia Toray uprości proces odzyskiwania metali szlachetnych i umożliwi odzyskiwanie litu o wysokiej czystości z dużą wydajnością. Emisje dwutlenku węgla z odzyskiwania 1 kg litu przez membranę nanofiltracyjną Toray są o około dwie trzecie niższe niż w procesie rudy.

Toray będzie współpracować z producentami samochodów, producentami baterii i materiałów akumulatorowych, podmiotami zajmującymi się recyklingiem i innymi graczami, aby stworzyć podejście do recyklingu litu.