O grafite se tornou o principal material de eletrodo negativo para bateria de lítio no mercado devido às suas vantagens, como alta condutividade eletrônica, grande coeficiente de difusão de íons de lítio, pequena mudança de volume antes e depois da estrutura em camadas, alta capacidade de inserção de lítio e baixo potencial de inserção de lítio.
À medida que a procura por baterias de iões de lítio continua a crescer, também surge um grande número de resíduos de baterias de iões de lítio. A reciclagem de baterias de íon-lítio usadas não só contribui para melhorar a taxa de reciclagem de recursos, aliviando a escassez de recursos, mas também evitando efetivamente a poluição ambiental.
As baterias de íons de lítio usadas precisam ser pré-tratadas antes de serem recicladas por métodos físicos ou químicos para atingir o objetivo de separação preliminar. Para evitar curto-circuito ou combustão espontânea de baterias de íons de lítio gastas durante a desmontagem, elas geralmente são totalmente descarregadas por imersão em solução salina saturada. A bateria residual totalmente descarregada pode ser processada por desmontagem manual, britagem mecânica e peneiramento e, em seguida, pó preto de grafite residual pode ser obtido.
Durante o processamento de resíduos de baterias de íon-lítio, algumas impurezas metálicas (Li, Al, Co, Ni, etc.), eletrólitos orgânicos e ligantes serão inevitavelmente incluídos no grafite, o que afetará a subsequente eficiência da recuperação do material. Portanto, é necessário purificar o material anódico.
A utilização de recursos de ânodos de grafite de baterias de íons de lítio gastas também é um ponto importante de pesquisa atual. A grafite reciclada de alta pureza pode ser usada novamente como eletrodo negativo de grafite, com excelente retenção de capacidade e eficiência coulombiana.
Além de usar grafite residual diretamente como agente redutor, a grafite reciclada recuperada pode ser preparada em um adsorvente.
Além disso, como o grafite regenerado mantém a estrutura original do grafite, ele pode ser utilizado como matéria-prima de grafeno. Alguns pesquisadores usaram o método Hummers aprimorado para preparar grafite regenerada em óxido de grafite e, finalmente, prepararam grafeno com vitamina C como agente redutor.
O grafite é um importante recurso estratégico. A reciclagem e reutilização de ânodos de grafite de baterias de íons de lítio não só ajudará a equilibrar a contradição entre oferta e demanda no mercado de recursos de grafite, mas também reduzirá os riscos ambientais dos produtos de baterias. Actualmente, ainda é necessária uma investigação mais aprofundada sobre a reciclagem e reutilização de ânodos de grafite de baterias de iões de lítio, reforçando a investigação e o desenvolvimento de tecnologias de utilização eficiente e limpa e de eliminação inofensiva de resíduos de materiais de ânodos de baterias de iões de lítio, e ainda mais ampliando a utilização do grafite reciclado e seus produtos.
