Desempenho eletroquímico de eletrodos de LiCoO2 reativados termicamente

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Kawata, Bianca Akemi
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/14977
Resumo: Resumo: Com o avanço do consumo de aparelhos eletrônicos portáteis e com tecnologia sem fio, o descarte de baterias de íon lítio tem se tornado um problema de resíduo sólido urbano e por isso técnicas de reciclagem precisam ser desenvolvidas de modo a minimizar o impacto sócio ambiental A proposta deste trabalho foi investigara eficiência de um processo termofísico para reciclagem de eletrodos positivos de baterias descartadas de íon lítio Para fins de comparação e padronização, foram selecionadas quatro amostras para o estudo: duas provenientes da mistura de pós de catodos de baterias com alto estado de saúde (SOH > 99%), denominadas A, nas formas Como Extraída (CE) e tratada termicamente, e outras duas provenientes da mistura de pós de baterias com baixo SOH, denominadas B, também nas formas Como Extraída e tratada termicamente O tratamento térmico empregado foi de 9ºC por 6 horas ao ar O objetivo do tratamento térmico foi o de reordenar a estrutura cristalina e, consequentemente, a atividade eletroquímica do composto eletroativo LiCoO2 A morfologia dos grãos das amostras foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), sua composição de fases e respectivas estruturas cristalinas foram investigadas por difração de raios X (DRX) utilizando-se o método de Rietveld de refinamento de estruturas e sua atividade eletroquímica foi obtida por medidas de cronopotenciometria em cela de dois eletrodos tipo botão As micrografias revelaram que as superfícies dos grãos das amostras sem tratamento apresentavam-se envoltas por um material tipo amalgama, que foi evaporado após o tratamento Além disso, os grãos das amostras tratadas apresentaram uma corrosão superficial A difração de raios X revelou que as amostras CE possuíam apenas fases cristalográficas do composto LiCoO2 e que as amostras tratadas apresentaram o aparecimento da fase de Co3O4 Pelo refinamento Rietveld mostrou-se que o óxido de cobalto litiado presente era formado por pelo menos duas fases distintas, uma com parâmetros de rede compatíveis com os de um composto novo e outra com parâmetros de rede típicos de um composto estruturalmente desgastado, e que a concentração de Co3O4 varia apenas 7% entre amostras cujos estados de saúde variam 7% Através das medidas de cronopotenciometria, observou-se que as amostras sem tratamento não apresentaram resposta eletroquímica relevante, enquanto que as amostras tratadas apresentaram cerca de 8 mAh/g de capacidade de descarga, o que equivale a 6% da capacidade esperada para um eletrodo novo Esse aumento de capacidade deve-se provavelmente a limpeza dos grãos durante o tratamento térmico e está relacionado à concentração de fases LiCoO2 e Co3O4 presente nas amostras, já que tanto a amostra A quanto a amostra B apresentaram aproximadamente o mesmo valor de concentração de cada fase distinta