Recykling akumulatorów litowo-jonowych na potrzeby gospodarki o obiegu zamkniętym

• Autorzy: Charzewska Karolina

Identyfikatory

DOI

10.53584/wiadchem.2022.1.4

Warianty tytułu

EN

Li-ion batteries recycling for circular economy approach

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Recycling of lithium-ion batteries is a response to the exploitation of natural resources of elements necessary for the production of energy storage devices and the desire to close the cycle of elements by reducing their loss. The replacement of fossil fuels by renewable energy sources will require batteries capable of storing significant amounts of energy. The effects of scientific projects on this subject are not limited to the research sphere, but have real economic, political and social consequences: independence from the supply of raw materials from distant areas or reduction of human rights violations in the case of conflict elements. Ethical and ecological supply of elements is regulated by the EU and the US, among others. Based on these premises, the article collects information on the recycling process and production of lithium-ion cells in order to illustrate the current market situation and highlight places where there are opportunities to introduce new solutions or improve processes with emphasis on the model of a circular economy.

Słowa kluczowe

PL

zamknięty obieg pierwiastków; recykling; akumulatory litowo-jonowe; magazynowanie energii; gospodarka o obiegu zamkniętym; zielona chemia

EN

closed cycle of elements; recycling; Li-ion batteries; energy storage; circular economy; green chemistry

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Chemiczne
• Czasopismo: Wiadomości Chemiczne
• Rocznik: 2022
• Tom: [Z] 76, 1-2
• Strony: 59--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 58 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Charzewska Karolina

• studentka Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego

• https://orcid.org/0000-0001-5811-4359

Bibliografia

• [1] M. Świętosławski, Przem. Chem., 2016, 95, 66.
• [2] J.T.S. Irvine, J. Power Sources, 2004, 136, 203.
• [3] G. Luciani, CEPS Working Doc., 2011, 352, 21.
• [4] Parlament Europejski i Rada Unii Europejskiej, Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2017/821 z dnia 17.05.2017, Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej, 2017, L 130, 30.
• [5] R. Downs, Analog App. J., 2005, 58.
• [6] J.A. Romero, M.H. Azarian, M. Pecht, Microelectron. Reliab., 2020, 104, 113550.
• [7] J. Leżański, M. Madej, Kompoz., 2003, 3.
• [8] M. Czerwińska, Probl. Tech. Uzbroj., 2012, 41, 47.
• [9] E. Lorenz-Jakubowska, Minerały konfliktu: wyjaśnienie rozporządzenia Unii Europejskiej w sprawie odpowiedzialnego pozyskiwania minerałów, Instytut Globalnej Odpowiedzialności, 2016.
• [10] Chemical elements which make up mobile phones placed on ‘endangered list. [online], University of St Andrews Communications Office, [dostęp:2020-06-20] Dostępny w internecie: https://news.st-andrews.ac.uk/archive/chemical-elements-which-make-up-mobile-phones-placed-on-endangered-list/
• [11] Element Scarcity – EuChemS Periodic Table. [online], European Chemical Society, [dostęp:2020-06-20] Dostępny w internecie: https://www.euchems.eu/euchems-periodic-table/
• [12] The periodic table of mobile phones. [online], The State of New South Wales Goverment, [dostęp: 2020-06-20] Dostępny w internecie: https://www.resourcesregulator.nsw.gov.au/news/2016/the-periodic-table-of-mobile-phones
• [13] D. Steward, A. Mayyas, M. Mann, Procedia Manuf., Elsevier B.V., 2019, 33, 272.
• [14] United States Geological Survey (USGS), Mineral Commodity Summaries 2020. U.S Department of The Interior, 2020.
• [15] LME Lithium Hydroxide [online], The London Metal Exchange [dostęp:13.08.21]. Dostępny w intrenecie: https://www.lme.com/Metals/Minor-metals/LME-Lithium-Hydroxide-CIF-(Fastmarkets-MB)#tabIndex=0
• [16] LME Cobalt [online], The London Metal Exchange [dostęp:13.08.21]. Dostępny w intrenecie: https://www.lme.com/Metals/Minor-metals/Cobalt#tabIndex=0
• [17] Manganese Sulfate (Battery Level), [online], Shanghai Metals Market [dostęp:13.08.21]. Dostępny w internecie: https://www.metal.com/Manganese/201805300001
• [18] H. Vikström, S. Davidsson, M. Höök, Appl. Energy, 2013, 110, 252.
• [19] M.M. Amarante, A.B. de Sousa, M.M. Leite, Miner. Eng., 1999, 12, 433.
• [20] B. Swain, Sep. Purif. Technol., 2017, 172, 388.
• [21] Y. Sun, X. Guo, S. Hu, X. Xiang, J. Energy Chem., 2019, 34, 80.
• [22] I. Wilkomirsky, Production of Lithium Carbonate, US Patent Number: 5,993,759, 1999.
• [23] M.P. Paranthaman, L. Li, J. Luo, T.Hoke, H. Ucar, B.A. Moyer, S. Harrison, Environ. Sci. Technol., 2017, 51, 13481.
• [24] M. Moazeni, H. Hajipour, M. Askari, M. Nusheh., Mater. Res. Bull., 2015, 61, 70.
• [25] W. Xiang, S. Liang, Z. Zhou, W. Qin, W. Fei., Hydrometallurgy, 2017, 171, 27.
• [26] X. Y. Nie, S. Y. Sun, X. Song, J. G. Yu, J. Memb. Sci., 2017, 530, 185.
• [27] Y. Zhang, R. Xu, W. Sun, L. Wang, H. Tang, Sep. Purif. Technol., 2020, 250, 117234.
• [28] R. Chitrakar, Y. Makita, K. Ooi, A. Sonoda, Ind. Eng. Chem. Res., 2014, 53, 3682.
• [29] S. Wang, P. Li, W. Cui, H. Zhang, H. Wang, S. Zheng, Y. Zhang, RSC Adv., 2016, 6, 102608.
• [30] S. Wang, X. Chen, Y. Zhang, Y. Zhang, and S. Zheng, Particuology, 2018, 41, 40.
• [31] K. Ooi, Y. Makita, A. Sonoda, R. Chitrakar, Y. Tasaki-Handa, T. Nakazato, Hydrometallurgy, 2017, 169, 31.
• [32] K. Ooi, A. Sonoda, Y. Makita, R. Chitrakar, Y. Tasaki-Handa, T. Nakazato, Hydrometallurgy, 2017, 174, 123.
• [33] J. Xu, H. R. Thomas, R. W. Francis, K. R. Lum, J. Wang, and B. Liang, J. Power Sources, 2008, 177, 512.
• [34] B. Huang, Z. Pan, X. Su, L. An, J. Power Sources, 2018, 399, 274.
• [35] P. Górecki, Elektronika Prakt., 2015, 3.
• [36] M. K. Jha, A. Kumari, A. K. Jha, V. Kumar, J. Hait, B. D. Pandey, Waste Manag., 2013, 33, 1890.
• [37] D. Mishra, D. J. Kim, D. E. Ralph, J. G. Ahn, Y. H. Rhee, Waste Manag., 2008, 28, 333.
• [38] S. M. Shin, N. H. Kim, J. S. Sohn, D. H. Yang, Y. H. Kim, Hydrometallurgy, 2005, 79, 172.
• [39] L. Li, J. Ge, R. Chen, F. Wu, S. Chen, X. Zhang, Waste Manag., 2010, 30, 2615.
• [40] P. Meshram, B.D. Pandey, T.R. Mankhand, Hydrometallurgy, 2014, 150, 192.
• [41] G.C. Luzendu, Master’s Degree Project: Recovery of lithium from spent lithium ion batteries, Luleå University of Technology 2016.
• [42] W. McLaughlin, T.S. Adams, Li Reclamation Process, US Patent Number: 5,888,463, 1999.
• [43] R. Danino-Perraud, The Recycling of Lithium-Ion Batteries: A Strategic Pillar for the European Battery Alliance, Études de l’Ifri, 2020.
• [44] F. Tedjar, J.-C. Foudraz, Method for the mixed recycling of lithium-based anode batteries and cells, US Patent No.: US 7820,317 B2, 2010.
• [45] Gospodarka obiegu zamkniętego biznes i konsument na ścieżce zmiany. Reconomy, Koalicja na Rzecz Gospodarki Obiegu Zamkniętego, 2017.
• [46] Parlament Europejski i Rada Unii Europejskiej, Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE ustanawiająca ogólne zasady ustalania wymogów dotyczących ekoprojektu dla produktów związanych z energią. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej, 2009, 10.
• [47] Parlament Europejski i Rada Unii Europejskiej, Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) NR 66/2010 w sprawie oznakowania ekologicznego UE. 2010, 1, 1.
• [48] Unijne kryteria dotyczące ekologicznych zamówień publicznych, [online], Komisja Europejska, [dostęp:2020-08-17] Dostępny w internecie: https://ec.europa.eu/environment/gpp/eu_gpp_criteria_en.htm
• [49] European Commision, Circular Economy Action Plan, 2020.
• [50] European Commission, Digital Economy and Society Index (DESI) 2020: Thematic chapters, 2020, 1.
• [51] European Commission, Digital Economy and Society Index (DESI) Poland, 2020, 12.
• [52] E. Mossali, N. Picone, L. Gentilini, O. Rodrìguez, J. M. Pérez, M. Colledani, J. Power Sources, 2020, 264.
• [53] C. Thies, K. Kieckhäfer, T. S. Spengler, M. S. Sodhi, Procedia CIRP, 2019, 80, 292.
• [54] European Commision, Directive 2006/66/EC of the European Parliament and of the Council, Fundamental Texts On European Private Law, 2020, 58, 1.
• [55] EU policies and directives for battery technology.[online] Komisja Europejska, , [dostęp:2020-08-19] Dostępny w internecie: https://www.eba250.com/legislation-market/eu-legislation/
• [56] Big Green Box program - strona internetowa, [online], [dostęp:2020-08-19] Dostępny w internecie: https://biggreenbox.com/
• [57] Call2Recycle - strona internetowa, [online], [dostęp:2020-08-19] Dostępny w internecie: https://www.call2recycle.org/
• [58] Y. Kotak, C. Marchante Fernández, L.C. Casals, B. S. Kotak, D. Koch, Ch. Geisbauer, L. Trilla, A. Gómez-Núñez, H.G. Schweiger, Energies, 2021, 14, 2217.