Inventory number IRN Number of state registration
0324РК01684 AP19679106-KC-24 0123РК00573
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 35785021 AP19679106
Name of work
Механохимический рециклинг катодов литий-кобальтовых батарей в среде глубоких эвтектических растворителей
Type of work Source of funding Report authors
Applied Надиров Рашид Казимович
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Институт проблем горения"
Abbreviated name of the service recipient ИПГ
Abstract

совместная механоактивация катодов литий-кобальтовых батарей и прекурсоров ГЭР; кинетика выщелачивания кобальта и лития; оптимизация растворения кобальтита лития; осаждение и обжиг соединений кобальта и лития; продукты обжига.

Литий-кобальтты батарея катодтары мен ТЭЕ прекурсорларының бірлескен механоактивациясы; кобальт пен литийді еріту кинетикасы; литий кобальтитін ерітуді оңтайландыру; кобальт және литий қосылыстарын тұндыру және күйдіру; күйдірілген өнімдер.

Разработка принципиальной схемы и режимов экологически чистого и экономически эффективного рециклинга катодов литий-кобальтовых батарей совместной механоактивацией катодов и прекурсоров глубоких эвтектических растворителей с последующим осаждением кобальта и лития из раствора и получением нового катодного материала для повторного использования.

Терең эвтектикалық еріткіштердің катодтары мен прекурсорларын бірлесе механикалық активтендіру, содан кейін ерітіндіден кобальт пен литийді тұндыру және жаңа катодты материал алу арқылы литий-кобальт батареяларының катодтарын экологиялық таза және үнемді қайта өңдеудің негізгі схемасы мен режимдерін әзірлеу. қайта пайдалануға арналған.

Механоактивация в планетарной мельнице, кинетический анализ выщелачивания, атомно-эмиссионная спектроскопия, модель сокращающейся сферы, осаждение кобальта и лития, стадийный обжиг осадков, рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия, сканирующая электронная микроскопия.

Планеталық диірменде механоактивация, ерітудің кинетикалық талдауы, атом-эмиссиялық спектроскопия, кішірейетін сфера моделі, кобальт пен литийді тұндыру, тұнбалардың сатылы күйдірілуі, рентгенфазалық талдау, ИҚ-спектроскопия, сканерлейтін электронды микроскопия.

Получены результаты исследований совместной механоактивации катодов и прекурсоров ГЭР. Осуществлен кинетический анализ процессов выщелачивания кобальта и лития при совместной механоактивации катодов и прекурсоров ГЭР. Оптимизирован процесс растворения кобальтита лития в выбранном ГЭР в условиях совместной механоактивации. Стадийным обжигом осадков получены потенциальные катодные материалы для литий-ионных батарей. Опубликована одна статья в рецензируемом научном издании, индексируемом в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти). Опубликована одна статья в рецензируемом отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО. Подана одна заявка на патент. Оптимизирован процесс совместной механоактивации катодных материалов и прекурсоров глубоких эвтектических растворителей, что позволило достичь высокой степени извлечения кобальта и лития в системе «холина хлорид — мочевина». При оптимальных условиях — скорости вращения 750 об/мин, соотношении массы шаров к массе материала 40 и времени активации 5 часов — извлечение лития достигло 96 %, а кобальта — 91 %. Кинетический анализ процессов выщелачивания показал, что константы скорости реакций составляют 0,644 ч⁻¹ для лития и 0,482 ч⁻¹ для кобальта, что свидетельствует о высокой эффективности процесса.

Катодтар мен сирек жер элементтері прекурсорларының бірлескен механоактивациясы зерттеліп, нәтижелері алынды. Катодтар мен сирек жер элементтері прекурсорларының бірлескен механоактивациясы жағдайында кобальт пен литийді шығару процестерінің кинетикалық талдауы жүргізілді. Бірлескен механоактивация жағдайында литий кобальтитының таңдалған сирек жер элементтері прекурсорындағы еріту процесі оңтайландырылды. Шөгінділердің сатылы күйдіру арқылы литий-ионды батареяларға арналған потенциалды катодты материалдар алынды. Science Citation Index Expanded (Web of Science базасы) немесе CiteScore көрсеткіші бойынша кемінде 50 (елу) процентильге ие Scopus базасында индекстелетін рецензияланатын ғылыми басылымда бір мақала жарияланды. КОКСНВО ұсынған отандық рецензияланатын басылымда бір мақала жарияланды. Бір патентке өтінім берілді. Катодтық материалдар мен терең эвтектикалық еріткіштердің прекурсорларының бірлескен механоактивация процесі оңтайландырылып, «холин хлорид — мочевина» жүйесінде кобальт пен литийдің жоғары шығымына қол жеткізілді. Оңтайлы жағдайларда — айналу жылдамдығы 750 айн/мин, шарлардың массасының материал массасына қатынасы 40 және активация уақыты 5 сағат — литийдің шығымы 96 %-ға, ал кобальттікі 91 %-ға жетті. Шығару процестерінің кинетикалық талдауы реакция жылдамдығының тұрақты шамалары литий үшін 0,644 сағ⁻¹, кобальт үшін 0,482 сағ⁻¹ екенін көрсетті, бұл процестің жоғары тиімділігін дәлелдейді.

В результате исследований достигнута высокая степень извлечения металлов: 96 % лития и 91 % кобальта из LiCoO₂ в системе «холина хлорид — мочевина» за 5 часов. Оптимизация условий механоактивации снизила время обработки до 5 часов, что позволило уменьшить энергозатраты на 30–40 % по сравнению с традиционными методами. Получен катодный материал LiCoO₂ с размером кристаллитов около 50 нм и гранулами 1–2 мкм.

Зерттеулер нәтижесінде металдардың жоғары деңгейде алынуына қол жеткізілді: 5 сағат ішінде «холин хлорид — мочевина» жүйесінде LiCoO₂-тен 96 % литий және 91 % кобальт шығарылды. Механоактивация жағдайларын оңтайландыру өңдеу уақытын 5 сағатқа дейін қысқартты, бұл дәстүрлі әдістермен салыстырғанда энергия шығындарын 30–40 % төмендетуге мүмкіндік берді. Кристаллит өлшемі шамамен 50 нм және түйіршіктері 1–2 мкм болатын LiCoO₂ катодтық материалы алынды.

Не внедрено.

Енгізілген жоқ.

По результатам проекта будет разработана принципиальная схема и режимы экологически чистого и экономически эффективного рециклинга катодов литий-кобальтовых батарей.

Жоба нәтижелері бойынша литий-кобальт батареяларының катодтарын экологиялық таза және үнемді қайта өңдеудің принциптік схемасы мен режимдері әзірленетін болады.

Химическая технология.

Химиялық технология.

UDC indices
546.05
International classifier codes
31.17.15;
Key words in Russian
Рециклинг; Механоактивация; Механохимия; Выщелачивание; Глубокие органические растворители;
Key words in Kazakh
Рециклинг; Механоактивация; Механохимия; Шаймалау; Терең эвтектикалық еріткіштер;
Head of the organization Надиров Рашид Казимович Кандидат химических наук / Профессор
Head of work Надиров Рашид Казимович Кандидат химических наук / Профессор