Efficient Recovery of Lithium and Cobalt from Spent LCO Using Mechanochemical Activation and Ammoniacal Leaching

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/pr13103345
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

In this study, we investigate the recovery of Li and Co from spent LiCoO2 cathodes of spent lithium batteries using a combined approach of mechanochemical activation (MA) and ammoniacal leaching. High-energy ball milling disrupts the layered structure of LiCoO2, introduces defects, and increases surface area, which strongly improves subsequent dissolution. Leaching experiments in an ammonia–ammonium sulphate–sulphite medium were optimized by varying the solid-to-liquid ratio, sodium sulfite concentration, and temperature. Under the best conditions (90 °C, 120 min, S/L = 10 g/L, 0.5 M Na2SO3), nearly complete recoveries were obtained: 99.5% Li and 96.5% Co. Kinetic modeling based on the shrinking-core model confirmed that dissolution of both metals is controlled by chemical reaction, with activation energies of 45.7 kJ·mol−1 for Li and 60.7 kJ·mol−1 for Co. Structural and morphological analyses (XRD, SEM) supported the enhanced reactivity of the activated material. The study demonstrates that MA coupled with optimized ammoniacal leaching provides an efficient process for LiCoO2 recycling, without using aggressive mineral acids and long treatment times.