El grafito se ha convertido en el principal material de electrodo negativo de baterías de litio en el mercado debido a sus ventajas como alta conductividad electrónica, gran coeficiente de difusión de iones de litio, pequeño cambio de volumen antes y después de la estructura en capas, alta capacidad de inserción de litio y bajo potencial de inserción de litio.
A medida que la demanda de baterías de iones de litio continúa creciendo, también le sigue una gran cantidad de baterías de iones de litio de desecho. El reciclaje de baterías de iones de litio de desecho no solo contribuye a mejorar la tasa de reciclaje de los recursos, aliviando la escasez de recursos, sino también a evitar eficazmente la contaminación ambiental.
Las baterías de iones de litio de desecho deben tratarse previamente antes de reciclarse mediante métodos físicos o químicos para lograr el propósito de la separación preliminar. Para evitar cortocircuitos o combustión espontánea de las baterías de iones de litio gastadas durante el desmontaje, normalmente se descargan completamente sumergiéndolas en una solución salina saturada. La batería de desecho completamente descargada se puede procesar mediante desmontaje manual, trituración y cribado mecánico, y luego se puede obtener polvo negro de grafito residual.
Durante el procesamiento de baterías de iones de litio de desecho, algunas impurezas metálicas (Li, Al, Co, Ni, etc.), electrolitos orgánicos y aglutinantes se incluirán inevitablemente en el grafito, lo que afectará la eficiencia de recuperación del material posterior. Por tanto, es necesario purificar el material del ánodo.
La utilización de recursos de ánodos de grafito de baterías de iones de litio gastadas también es un tema de investigación actual. El grafito reciclado de alta pureza se puede utilizar nuevamente como electrodo negativo de grafito, con excelente retención de capacidad y eficiencia coulómbica.
Además de utilizar el grafito residual directamente como agente reductor, el grafito reciclado recuperado se puede preparar como adsorbente.
Además, dado que el grafito regenerado mantiene la red original del grafito, puede utilizarse como materia prima de grafeno. Algunos investigadores utilizaron el método Hummers mejorado para preparar grafito regenerado en óxido de grafito y, finalmente, prepararon grafeno con vitamina C como agente reductor.
El grafito es un recurso estratégico importante. Reciclar y reutilizar ánodos de grafito de baterías de iones de litio no solo ayudará a equilibrar la contradicción entre oferta y demanda en el mercado de recursos de grafito, sino que también reducirá los peligros ambientales de los productos de baterías. En la actualidad, todavía se necesita una investigación más profunda sobre el reciclaje y la reutilización de los ánodos de grafito de las baterías de iones de litio, fortalecer la investigación y el desarrollo de tecnologías de utilización eficiente y limpia y eliminación inofensiva de los materiales de ánodos de las baterías de iones de litio de desecho, y más ampliando la utilización de grafito reciclado y sus productos.
