臺灣國際科展

新式綠色溶劑運用於鋰離子電池回收

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2021年
科別
化學
學校名稱
國立臺南女子高級中學
指導老師
陳俊佑
作者
謝惠安;吳昱萱
關鍵字
共深熔溶劑、Panasonic 18650、鈷、鎳回收

摘要或動機

本研究以回收目前於電動汽機車及儲能設備中使用量最大的 Panasonic 18650 三元鋰離子電池為主軸,開發以三混深共熔溶劑(TDESs)將電池中的鈷、鎳回收之方法。 TDESs的合成,四級銨鹽選擇文獻中常用的氯化膽鹼,配對各種氫鍵予體(HBD)後,使 用針對鋰鎳鈷鋁氧化物(LiNi 0.8Co0.15Al 0.05 O2 ,LNCA)溶解度最高的 TDESs 組成作為探討主軸。 接著以循環伏安法(CV)分別量測 TDESs與LNCA及電池電解質溶於TDESs之電位窗及還原峰電位。並採用二極式電鍍還原鈷、鎳後,以掃描式電子顯微鏡(SEM)及能量分散光譜儀(EDS)分析鍍層表面的形貌及成分。最後以無電電鍍法還原出貴金屬。 結果顯示,溶入電池電解質之 TDESs溶液,在溫度373.15K,外加電壓4V、5V、6V的 條件下可單獨還原出鈷金屬,且在無電電鍍的實驗中觀察到,在室溫下靜置 2 小時後,可將 鈷、鎳還原。


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