Atık lityum demir fosfat (LiFePO4) bataryalardaki değerli metallerin hidrometalurjik yöntem ile geri kazanımı
Recovery of valuable metals in spent lithium iron phosphate (LiFePO4) batteries by hydrometallurgical method
- Tez No: 899391
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALP ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Sahip oldukları avantajlardan dolayı lityum demir fosfat (LFP) bataryalar, elektrikli araç pazarında yaygın olarak tercih edilmekte ve kullanımları gün geçtikçe artmaktadır. Bu bataryaların kullanımının artmasıyla birlikte fazla miktarda atık LFP bataryanın oluşması beklenmektedir. Artan üretim sonucu küresel lityum (Li) rezervleri talep ve hammadde ihtiyacını karşılamayacağı için atık LFP bataryalardaki başta Li olmak üzere değerli metallerin etkin bir şekilde geri kazanılması gerekmektedir. Bu soruna çözüm olarak, bu tezde atık LFP'lerdeki Li, Fe (demir) ve Al (alüminyum) gibi değerli metallerin, inorganik asitler, organik asitler ve organik indirgeyiciler kullanılarak geri kazanılması hedeflenmiştir. Bu amaçla, çalışmada iki farklı indirgeyici (hidrojen peroksit ve glikoz) ve üç farklı asit (sodyum persülfat, asetik asit ve formik asit) ile hidrometalurjik yöntemler gerçekleştirilmiş ve değerli metaller geri kazanılmıştır. Atık LFP bataryalara üç farklı yöntemin uygulanmasıyla %81-98 aralığında Al, %88-99 aralığında Fe ve %87-97 aralığında Li geri kazanım performansı elde edilmiştir. En yüksek Li geri kazanım performansı (%97), formik asit ve glikozun kullanıldığı yöntemin uygulanması ile elde edilmiştir. Buna bağlı olarak, organik asit ve glikoz indirgeyici ajanın kullanılmasıyla yüksek geri kazanım verimlerinin elde edilebildiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, indirgeyici görevindeki hidrojen peroksit yerine glikoz kullanılmasıyla güçlü inorganik asitlere ihtiyaç duyulmayacağı ve bu durumun özellikle Li geri kazanımı için daha sürdürülebilir bir yol sağlayacağı beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Due to their advantages, lithium iron phosphate (LFP) batteries are widely preferred in the electric vehicle market and their use is increasing day by day. With the rising the utilization of these batteries, it is expected that a significant amount of waste LFP batteries will be generated. Given the global lithium (Li) reserves will not be able to meet the demand and raw material requirements due to increased production, it is essential to efficiently recover valuable metals, especially Li, from waste LFP batteries. As a solution to this problem, this thesis aims to recover valuable metals such as Li, Fe (iron) and Al (aluminium) in waste LFPs by using inorganic acids, organic acids, and organic reductants. For this purpose, hydrometallurgical methods were conducted with two different reductants (hydrogen peroxide and glucose) and three different acids (sodium persulfate, acetic acid, and formic acid) resulting in the recovery of valuable metals. Al recovery performance ranged from 81-98%, Fe recovery performance ranged from 88-99% and Li recovery performance ranged from 87-97% when three different methods were applied to waste LFP batteries. The highest Li recovery performance (97%) was obtained by applying the method using formic acid and glucose. Accordingly, it was observed that high recovery efficiencies can be achieved by using organic acid and green reductant. Furthermore, it is predicted that strong inorganic acids can be shifted to using glucose instead of hydrogen peroxide as a reductant. It is also expected that by using glucose instead of hydrogen peroxide as a reductant, strong inorganic acids will not be needed, providing a more sustainable pathway, especially for Li recovery.
Benzer Tezler
- Kullanım ömrünü tamamlamış lityum demir fosfat pil atıklarından lityum fosfatın hidrometalurjik geri kazanımı
Hydrometallurgical recovery of lithium phosphate from end-of-life lithium iron phosphate battery waste
ARZU NEŞELİ ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK BİROL
- Kırıkkale-Kızılırmak'tan ağır demir (FE) karakterizasyonu
Iron (FE) heavy metal resistance bacteri̇a's isolation from Kırıkkale-Kızılırmak and moleculer chracterization
BARIŞ KAHYAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyoteknolojiKırıkkale ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSUN ERGENE
- Endüstriyel atık sulardan izole edilen çinko ve mangan dirençli bakterilerin tanımlanması ve moleküler karakterizasyonu
Identification and molecular characterization of zinc- and manganese- resistant bacteria isolated from industrial effluents
SEVİLAY AKBULUT
- Production of acidic and alkaline solutions from concentrated seawater brines from saltworks by electrodialysis in combination with bipolar membranes
Bipolar membran elektrodiyaliz yöntemi ile tuz işletmelerinden elde edilen konsantre deniz suyu tuzlu sularından asidik ve alkali çözeltilerin üretimi
BUKET DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Design of anode active materials from hot dip galvanizing waste for lithium ion batteries
Lityum iyon piller için sıcak daldırma galvaniz atıklarından anot aktif malzemelerin tasarımı
ORHUN OĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLLUR DENİZ KARAHAN