Siirry päänavigointiin Siirry hakuun Siirry pääsisältöön

Effect of In-Situ Catalyst on Co Extraction from Lithium-Ion Battery Scrap Via Selective Sulfation Roasting

  • Indian Institute of Technology Bombay

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

3 Sitaatiot (Scopus)
6 Lataukset (Pure)

Abstrakti

Recycling of lithium-ion batteries has become essential to meet the demand for critical raw materials, especially lithium (Li) and cobalt (Co). Selective sulfation roasting followed by water leaching has been shown to be a promising route for recycling. However, it is very challenging to achieve high metal recovery efficiencies consistently with different batches of battery scrap because of their complex morphology and continuously changing chemistries. In this study, two different batches of lithium cobalt oxide (LCO)-rich black mass were treated by selective sulfation roasting and a water leaching process under similar conditions. The metal recovery efficiency of Li was observed to be consistently very high, whereas Co extraction efficiency was found to vary dramatically from one batch of black mass to another. It was demonstrated that this variation in metal extraction efficiency was mainly due to the considerably higher iron concentration in the first batch of black mass, where iron oxide acted as a catalytic agent and enhanced the formation kinetics of cobalt sulfate, resulting in higher Co recovery during water leaching. The catalytic effect of Fe2O3 was confirmed by demonstrating the enhancing effect on metal extraction efficiency by sulfation roasting with addition of Fe2O3 in LiCoO2 powder and low-iron black mass.

AlkuperäiskieliEnglanti
Sivut2244-2257
Sivumäärä14
JulkaisuJOM
Vuosikerta77
Numero4
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä13 helmik. 2025
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - huhtik. 2025
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Rahoitus

The authors are grateful to AkkuSer Oy (Finland) for providing the battery scrap. The authors are grateful to the Academy of Finland (GOVERMAT, grant 346728) and Business Finland (BatCircle 2.0, grant 43830/31/2020) for providing financial support for this project. This study utilized the Academy of Finland’s RawMatTERS Finland Infrastructure (RAMI), based jointly at Aalto University, GTK Espoo and VTT Espoo.

YK:n kestävän kehityksen tavoitteet

Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:

  1. SDG 7 – Edullinen ja puhdas energia
    SDG 7 – Edullinen ja puhdas energia

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Effect of In-Situ Catalyst on Co Extraction from Lithium-Ion Battery Scrap Via Selective Sulfation Roasting'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • GOVERMAT, TDM: Multi-level governance of critical materials for future electric mobility

    Jokilaakso, A. (Vastuullinen johtaja), Kansanaho, M. (Projektin jäsen), Biswas, J. (Projektin jäsen), Ulmala, S. (Projektin jäsen), Chen, M. (Projektin jäsen), Klemettinen, L. (Projektin jäsen), Klemettinen, A. (Projektin jäsen), Esekheigbe, E. (Projektin jäsen), Sukhomlinov, D. (Projektin jäsen), Kharitonova, V. (Projektin jäsen) & Song, K. (Projektin jäsen)

    01/01/202231/12/2024

    Projekti: RCF Academy Project targeted call

  • BATCircle2: Finland-based circular ecosystem of battery metals

    Lundström, M. (Vastuullinen johtaja), Klemettinen, L. (Projektin jäsen), Xiao, Y. (Projektin jäsen), Le, T. (Projektin jäsen), Kansanaho, M. (Projektin jäsen), Sibarani, D. (Projektin jäsen), Partinen, J. (Projektin jäsen), Tran, H. (Projektin jäsen), Alajoki, J. (Projektin jäsen), Lappalainen, H. (Projektin jäsen), Liljanko, H. (Projektin jäsen), Nikolov, S. (Projektin jäsen), Wilson, B. (Projektin jäsen), Wang, Z. (Projektin jäsen), Terho, T. (Projektin jäsen), Sahlman, M. (Projektin jäsen), Le, T. (Projektin jäsen), Zou, Y. (Projektin jäsen), Palomäki, H. (Projektin jäsen), Porkola, T.-M. (Projektin jäsen), Karppinen, A. (Projektin jäsen), Revitzer, H. (Projektin jäsen), Halli, P. (Projektin jäsen), Kupi, A. (Projektin jäsen), Vänskä, J. (Projektin jäsen), Chernyaev, A. (Projektin jäsen), Mylly, M. (Projektin jäsen), Rinne, M. (Projektin jäsen), Esmaeilzadeh Dilmaghani, S. (Projektin jäsen), Kong, X. (Projektin jäsen), Saeed, M. (Projektin jäsen), Biswas, J. (Projektin jäsen), Pakseresht, S. (Projektin jäsen), Seisko, S. (Projektin jäsen), Esekheigbe, E. (Projektin jäsen), Wan, X. (Projektin jäsen), Al-Ogaili, A. (Projektin jäsen), Repo, V. (Projektin jäsen), Jaakonaho, E. (Projektin jäsen), Rinne, T. (Projektin jäsen), Tas, G. (Projektin jäsen), Klemettinen, A. (Projektin jäsen), Mkurazhizha, H. (Projektin jäsen), Schreiner, S. (Projektin jäsen), Klemelä, E. (Projektin jäsen), Niemelä, T. (Projektin jäsen), Huaman, L. (Projektin jäsen), Vierunketo, M. (Projektin jäsen), Araya Gómez, N. (Projektin jäsen), Bogdanova, A. (Projektin jäsen), Chen, M. (Projektin jäsen), Rostami, A. (Projektin jäsen), Hentman, J. (Projektin jäsen), Garnier, C. (Projektin jäsen), Sukhomlinov, D. (Projektin jäsen), Whittle, L. (Projektin jäsen), Nurmi, S. (Projektin jäsen), Kobets, A. (Projektin jäsen), Lindberg, D. (Co-PI), Serna Guerrero, R. (Co-PI), Jokilaakso, A. (Co-PI), Leveinen, J. (Co-PI) & Kallio, T. (Co-PI)

    01/05/202130/04/2024

    Projekti: BF Co-Innovation

Siteeraa tätä