液体アンモニアを利用したリチウムのリサイクル

使用液氨回收锂

• 批准号: 12750648
• 负责人: 宇田 哲也
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750648/
• 关键词: リチウム金属; 液体アンモニア; 抽出; リサイクル; 水素発生

今年度では、前年度の結果をさらに発展させ、液体アンモニアに溶解した金属リチウムを連続的に回収できるプロセスの構築を目指した基礎的実験を行った。具体的には、リチウムイオンに関して導電能のある固体電解質を介して、液体アンモニアを廃棄電池溶解室と回収室に分離し、外部電源を用いて、溶解室から回収室へ連続的にリチウムを移動させることを試みた。このことにより、溶解室で液体アンモニア中へ溶解した廃棄リチウム電池中のリチウムイオンのみを連続的に回収室へ移行させることが可能になる。ここで、本年度は、上記目的を達成させるためのキーポイントとなるリチウムイオン導電体の液体アンモニア中での性能評価を行った。グラファイトは、リチウムイオンがインタカレート可能である一方、電子伝導性を有することが知られている。この場合、溶解室のリチウム濃度が抽出室に比べて高い場合、外部電源がなくても、リチウムイオンの伝導が起こることが期待され、そこで本研究の第一段階として、種々のグラファイト隔膜を作成し、溶解室から回収室へのリチウム移動に関する基礎実験を試みた。しかしながら、これらのグラファイト隔膜は純液体アンモニア中では比較的安定であったのに対して、金属リチウムが溶解した液体アンモニア中では、極めて短時間のうちに崩壊する現象が認められ、本目的に適しないことが判明した。そこで本研究では次に、窒化リチウムを隔膜とした実験を行った。この場合、低温でのリチウムイオンの伝導度がそれほど大きくないため、隔膜厚さを1mm程度以下とする必要があったが、溶解室から回収室へリチウムイオンを移動させることに成功した。

The results of this year's and previous years have been developed, and the results of the current year's and previous years have been developed. Specific aspects include: solid electrolyte, liquid electrolyte, battery dissolution chamber, recycling chamber, separation, external power supply, dissolution chamber, recycling chamber, etc. This is the case when the liquid in the solution chamber is removed from the solution chamber and the liquid in the solution chamber is removed from the solution chamber. This year, the above objectives were achieved and the performance evaluation of the conductor was carried out. The electronic conductivity of a single substance is known. In this case, the dissolution chamber concentration is higher than that of the extraction chamber, the external power supply is different, the conductivity of the solution is different, and the first stage of this study is to make the separation membrane of the solution chamber, and the basic test of the dissolution chamber is to move the solution chamber. The phenomenon that the metal is dissolved in the pure liquid is recognized as a phenomenon that is suitable for this purpose. This study was conducted in the following manner: In this case, the conductivity of the liquid crystal is higher than that of the liquid crystal, and the thickness of the diaphragm is less than 1 mm.

项目成果

葛原政枝、下永応博、宇田哲也、平沢政広: "リチウム-エチレンジアミン溶液の分解反応に関する速度論的研究"東北大学素材工学研究所彙報. 57. 1-6 (2001)

Masae Kuzuhara、Oshihiro Shimonaga、Tetsuya Uda、Masahiro Hirasawa：“锂-乙二胺溶液分解反应的动力学研究”东北大学材料科学研究所通报57. 1-6 (2001)。