Regeneração sustentável de materiais ativos de cátodo a partir de baterias de íons de lítio gastas, reaproveitando resíduos de pó de café

Para desenvolver métodos de reciclagem sustentáveis ​​para baterias de iões de lítio (LIBs) gastas, a utilização de materiais renováveis ​​e a minimização do consumo de energia são essenciais. Aqui, propomos um método de redução com uso intensivo de energia baseado em biomassa para recuperar Li e Co de LIBs gastos. O pó de café residual foi utilizado como biomassa para fornecer carbono e gás redutor durante o processo de redução. Durante a transformação térmica seletiva, o carbono e o gás redutor derivados do pó de café residual converteram o materials catódico dos LIBs LiCoO₂ em Li₂CO₃ e Co/CoO, recuperando 89,23% de Li e 93,27% de Co. Comparado ao processo de redução carbotérmica convencional, essa transformação ocorreu em temperatura mais baixa (600 °C) devido ao efeito sinérgico de redução de gás e carbono. Além disso, LiCoO₂ foi regenerado a partir do Li recuperado₂CO₃ e Co/CoO, demonstrando excelentes desempenhos eletroquímicos em termos de capacidade de carga-descarga, desempenho cíclico, desempenho de taxa, EIS e análise de curva CV. Uma análise ambiental e económica baseada no EverBatt mostra que este método de redução reduz as emissões de gases com efeito de estufa (GHS) e o consumo de energia, tornando-o economicamente viável. No geral, esta pesquisa oferece um método ecológico e energeticamente eficiente para reciclar LIBs gastos usando biomassa residual. Além disso, este estudo contribuirá para alcançar vários Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS).