Potential market value of electrolyte condensate recovered from LIBs mechanical treatment

• Autorzy: Sobianowska-Turek Agnieszka , Łoś Przemysław , Fornalczyk Agnieszka , Zygmunt Michał

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2023.6.5

Warianty tytułu

PL

Potencjalna wartość rynkowa kondensatu elektrolitycznego odzyskanego z obróbki mechanicznej LIBs

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Due to the present and future regulatory and economic effectiveness requirements of spent LIB's recycling process, the recovery of each component of the batteries should be carefully considered. However, most of the presented to date research and development results have been focused on the selective recovery of pure e.g. nickel, cobalt and lithium salts or hydroxides obtained from the waste of Li-ion batteries and accumulators. In the present paper, preliminary effectiveness assessment of recycling process of spent LIB's organic electrolyte components is presented. The analysis is based on new experimental data of the actual chemical quantitative and qualitative composition of the electrolyte condensate. On the basis of gas chromatography method coupled with mass spectrometry (GC-MS), it can be concluded that the average recovery of electrolyte condensate from a ton of used and/or waste lithium-ion cells from electric cars is about 1 2.5%, which is quite important part of Lin mass to be recycled. Estimated market value of the electrolyte condensate obtained during mechanical processing of (waste) electric cars cells is approximately 3 48 0.5 USD/ton. The value of the recovered cells electrolyte components have been estimated with assumption that the organic compounds may be separated in the recycling processes.

PL

Ze względu na obecne i przyszłe wymagania regulacje prawne i ekonomiczne dotyczące procesu recyklingu zużytych LIBs, należy dokładnie rozważyć odzyskiwanie każdego elementu zużytych i/lub odpadowych ogniw Li-ion. Jednak większość dotychczas przedstawionych wyników prac badawczo-rozwojowych koncentrowała się na selektywnym odzysku czystych substratów min. soli lub wodorotlenków niklu, kobaltu I litu otrzymywanych z odpadów baterii i akumulatorów litowo-jonowych. W artykule przedstawiono wstępną ocenę efektywności procesu recyklingu zużytych składników elektrolitów organicznych z ogniw litowo-jonowych. Analiza wyników oparta została na podstawie nowych danych doświadczalnych dotyczących rzeczywistego składu chemicznego ilościowego i jakościowego kondensatu elektrolitycznego. Na podstawie metody chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC-MS) można stwierdzić, że średni odzysk kondensatu elektrolitycznego z tony zużytych i/lub odpadowych ogniw litowo-jonowych z samochodów elektrycznych wynosi około 12,5%, co jest dość ważną częścią masy ogniw poddanych recyklingowi. Szacunkowa wartość rynkowa kondensatu elektrolitycznego uzyskiwanego podczas mechanicznej obróbki zużytych i/lub odpadowych ogniw samochodów elektrycznych wynosi 3 480,5 USD/tonę. Wartość odzyskanych składników elektrolitów z ogniw została oszacowana przy założeniu, ze związki organiczne mogą zostać oddzielone w procesach recyklingu.

Słowa kluczowe

EN

recycling of LIBs; waste electrolyte condensate; chemical composition of electrolyte condensate; recovery of raw materials

PL

recykling LIBs; odpadowy kondensat elektrolitów; skład chemiczny kondensatu elektrolitycznego; odzysk surowców

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 6
• Strony: 19--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., tab.

Twórcy

autor

Sobianowska-Turek Agnieszka

• Faculty of Environmental Engineering, Wroclaw University of Science and Technology, Wroclaw, Poland, 27 Wybrzeże Wyspiańskiego st., 50-370 Wroclaw

• https://orcid.org/0000-0003-2154-8609

autor

Łoś Przemysław

• Elemental Strategic Metals Sp. z o.o., ul. Traugutta 42a, 05-825 Grodzisk Mazowiecki

• https://orcid.org/0000-0001-8759-0266

autor

Fornalczyk Agnieszka

• Elemental Strategic Metals Sp. z o.o., ul. Traugutta 42a, 05-825 Grodzisk Mazowiecki

• https://orcid.org/0000-0002-2149-1422

autor

Zygmunt Michał

• Elemental Strategic Metals Sp. z o.o., ul. Traugutta 42a, 05-825 Grodzisk Mazowiecki

Bibliografia

• [1] Bedford M. Safety challenges in the recycling of lithium-ion batteries, presentation of Johnson Matthey at the International Congress for Battery Recycling, September 14-16 2022, Salzburg, Austria.
• [2] Fang Z., Duan Q., Peng Q., Wei Z., Gao H., Sun J., Wang Q. 2022. Comparative study of chemical discharge strategy to pretreat spent lithium-ion batteries for safe, efficient, and environmentally friendly recycling J. Clean. Prod. 359:132116. doi:10.1016/jjclepro.2022.132116.
• [3] Latini D., Vaccari M., Lagnoni M., Orefice M., Mathieux F., Huisman J., Tognotti L., A. Bertei A. 2022. A comprehensive review and classification of unit operations with assessment of outputs quality in lithium-ion battery recycling. J. Power Sources 546:23 231979. doi: 10.1016/j.jpowsour.2022.231979.
• [4] Sobianowska-Turek A., Urbańska W., Janicka A., Zawiślak M., Matla J. 2021. The necessity of recycling of waste Li-ion batteries used in electric vehicles as objects posing a threat to human health and the environment. Recycling 6:35. doi:10.3390/recycling6020035.
• [5] Vanderburgt S., Santos R. M., Chiang Y. W. 2023.Is it worthwhile to recover lithium-ion battery electrolyte during lithium-ion battery recycling? Resour. Conserv. Recyc. 198:1016733. doi:10.1016/j.resconrec.2022.106733.
• [6] Zachmann N., Petranikova M., Ebin B. 2023. Electrolyte recovery from spent Lithium-Ion batteries using a low temperature thermal treatment process. J. Ind. Eng. Chem. 118:35I-361. doi:10.1016/j.jiec.2022.11.020.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).