Projekteja vuodessa
Abstrakti
Copper is a dominating impurity in Co-rich Li(Co,Ni,Mn)O2 battery waste fractions and may exist in similar quantities (e.g. 6 wt%) as Li, Ni and Mn. This paper investigates the behavior of copper from waste batteries up to recycled active materials and the findings highlight that copper contamination is not necessarily detrimental for the active materials in trace amounts, but can rather increase the discharge capacity at high rates. Firstly, industrially crushed battery waste was treated hydrometallurgically to produce Li2CO3 and CoSO4·2H2O precipitates for re-use, before being calcined to prepare fresh LiCoO2 materials. Results suggest that during the hydrometallurgical recycling process, Cu is likely to co-extract along the Co; in the current work both high and low Cu-contaminated CoSO4·2H2O precipitates were obtained and in the former case, formation of CuO as a secondary phase occurred upon calcination. The presence of Cu contamination induced up to ca. 35 mAh/g decrease in the specific capacity, compared to pure LiCoO2. However, a low level of Cu inclusion was found to be advantageous at high discharge rates (4.0C and 5.0C) resulting in a doubling of the capacity (110–120 mAh/g) when compared with pure LiCoO2 (40–60 mAh/g).
| Alkuperäiskieli | Englanti |
|---|---|
| Artikkeli | 227630 |
| Sivumäärä | 8 |
| Julkaisu | Journal of Power Sources |
| Vuosikerta | 450 |
| DOI - pysyväislinkit | |
| Tila | Julkaistu - 29 helmik. 2020 |
| OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Rahoitus
This paper has been financially supported by the Strategic Research Council of the Academy of Finland (Closeloop project, grant number 303454 ). The authors also like to acknowledge the collaboration with Business Finland supported projects (CMEco and BATCircle, grant numbers ln 7405/31/2016 and 4853/31/2018 ) and the additional financial support from the Chinese Scholarship Council . Special thanks also go to AkkuSer Ltd for providing the spent battery waste used in this study. This research also made use of the RawMatters Infrastructure (RAMI) based at Aalto University and funded by the Academy of Finland . Appendix A
YK:n kestävän kehityksen tavoitteet
Tämä tuotos edistää seuraavia kestävän kehityksen tavoitteita:
-
SDG 7 – Edullinen ja puhdas energia
-
SDG 12 – Vastuullinen kulutus ja tuotanto
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Role of impurity copper in Li-ion battery recycling to LiCoO2 cathode materials'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 3 Päättynyt
-
BATCIRCLE: Finland-based Circular Ecosystem of Battery Metals
Lundström, M. (Vastuullinen johtaja), Peng, C. (Projektin jäsen), Shukla, S. (Projektin jäsen), Sahlman, M. (Projektin jäsen), Helin, S. (Projektin jäsen), Zou, Y. (Projektin jäsen), Forde, G. (Projektin jäsen), Ruismäki, R. (Projektin jäsen), Wang, Z. (Projektin jäsen), Liu, F. (Projektin jäsen), Lampinen, A. (Projektin jäsen), Seisko, S. (Projektin jäsen), Revitzer, H. (Projektin jäsen), Kivinen, V. (Projektin jäsen), Chernyaev, A. (Projektin jäsen), Khalid, M. K. (Projektin jäsen), Ke, P. (Projektin jäsen), Karppinen, A. (Projektin jäsen), Hu, F. (Projektin jäsen), Porvali, A. (Projektin jäsen), Rinne, M. (Projektin jäsen), Wilson, B. (Projektin jäsen), Kalliomäki, T. (Projektin jäsen), Angerla, H. (Projektin jäsen), Palomäki, H. (Projektin jäsen), Aromaa, J. (Projektin jäsen), Aromaa-Stubb, R. (Projektin jäsen), Zhang, J. (Projektin jäsen) & Partinen, J. (Projektin jäsen)
01/01/2019 → 30/04/2021
Projekti: Business Finland: Other research funding
-
CMEco: Circular Metal Ecosystem - CMEco
Lundström, M. (Vastuullinen johtaja), Hamuyuni, J. (Projektin jäsen), Wang, Z. (Projektin jäsen), Revitzer, H. (Projektin jäsen), Leikola, M. (Projektin jäsen), Partinen, J. (Projektin jäsen), Lindström, J. (Projektin jäsen), Elomaa, H. (Projektin jäsen), Jafari, S. (Projektin jäsen), Hirvinen, J. (Projektin jäsen), Wilson, B. (Projektin jäsen), Agarwal, V. (Projektin jäsen), Aji, A. (Projektin jäsen), Halli, P. (Projektin jäsen), Kalliomäki, T. (Projektin jäsen), Sirviö, T. (Projektin jäsen), Seisko, S. (Projektin jäsen), Khalid, M. K. (Projektin jäsen), Peng, C. (Projektin jäsen), Junnila, T. (Projektin jäsen) & Sinisalo, P. (Projektin jäsen)
01/01/2017 → 30/04/2019
Projekti: Business Finland: Other research funding
-
Korkean jalostusarvon materiaalit suljetussa raaka-ainekierrossa
Lundström, M. (Vastuullinen johtaja), Revitzer, H. (Projektin jäsen), Peng, C. (Projektin jäsen), Aaltonen, M. (Projektin jäsen), Porvali, A. (Projektin jäsen) & Wilson, B. (Projektin jäsen)
01/04/2016 → 31/08/2019
Projekti: Academy of Finland: Strategic research funding
Laitteet
-
Raaka-aineiden tutkimusinfrastruktuuri
Karppinen, M. (Manager)
Kemian tekniikan korkeakouluLaitteistot/tilat: Facility
Siteeraa tätä
- APA
- Author
- BIBTEX
- Harvard
- Standard
- RIS
- Vancouver