Lityum iyon pillerden kobalt geri kazanımı
Recovery of cobalt from lithium-ion batteries
- Tez No: 941072
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜFİDE BANAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Günümüzde kullanımı giderek daha da yaygın hale gelen lityum iyon piller, NMC (Nikel Manganez Kobalt), LCO (Lityum Kobalt Oksit), LMO (Lityum Manganez Oksit), NCA (Nikel Kobalt Alüminyum) ve LFP (Lityum Demir Fosfat) gibi çeşitli katot malzemelerine sahip olup, enerji depolama sistemleri, elektrikli araçlar gibi alanlarda kullanım süresince kolaylıklar sağlasa da beraberinde kısa ömürlü olmaları, içerisinde bulundurduğu malzemelerin temini ve oluşan atıkların yönetimi gibi birtakım sorunları beraberinde getirmektedir. Bu sorunların giderilmesi, atıkların teknik, çevresel ve ekonomik yönden dikkatli bir şekilde yönetilmesi gerekmektedir. Bu tezde, lityum iyon pillerin bir türü olan NMC pillerin içindeki kobaltın geri kazanımı üzerine yoğunlaşılmıştır. Çalışma içerisinde, temin edilen NMC tipi atık LIB'lerin katot malzemesi üzerine yoğunlaşılarak katot malzeme içerisinde bulunan bağlayıcı ve organiklerin giderimi için 10°C/dk ısıtma koşulunda 450°C sıcaklığa kadar azot (N2) atmosferinde piroliz işlemi uygulanmıştır. Piroliz sonunda eleme yöntemi ile elde edilen NMC Black Mass adı verilen siyah kütlenin içerisinden Co'nun geri kazanımı için inorganik indirgeyici olarak hidrojen peroksit (H2O2) ve organik bir indirgeyici olarak da üzüm çekirdekleri kullanılarak 90 g/L katı-sıvı oranında iki farklı yöntemle liç işlemi uygulanmıştır. Kobalt geri kazanımı I. Yöntemde %52,25, II. Yöntemde %45,15 bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In recent years, lithium-ion batteries (LIBs) have become increasingly prevalent due to their diverse applications in energy storage systems and electric vehicles. These batteries utilize various cathode materials, including NMC (Nickel Manganese Cobalt), LCO (Lithium Cobalt Oxide), LMO (Lithium Manganese Oxide), NCA (Nickel Cobalt Aluminum), and LFP (Lithium Iron Phosphate). While LIBs offer significant advantages, their relatively short lifespan, the challenges associated with the sourcing of raw materials, and the management of battery waste present notable concerns. Addressing these challenges necessitates a comprehensive approach to waste management, considering technical, environmental, and economic aspects. This study focuses on the recovery of cobalt from NMC-type lithium-ion batteries. The research involves the processing of cathode materials obtained from spent NMC LIBs. To remove binders and organic compounds from the cathode material, a pyrolysis process was conducted under a nitrogen (N₂) atmosphere, with a heating rate of 10°C/min up to a temperature of 450°C. Following pyrolysis, the resulting black mass, referred to as“NMC Black Mass,”was separated using a sieving method. The recovery of cobalt from this black mass was carried out through two different leaching processes. An inorganic reducing agent, hydrogen peroxide (H₂O₂), and an organic reducing agent, grape seed extract were employed at a solid-to-liquid ratio of 90 g/L. Cobalt recovery was found to be 52.25% in Method I and 45.15% in Method II.
Benzer Tezler
- Taşınabilir elektronik aygıtların atık pillerinden lityum ve kobalt geri kazanımı
Recovery of lithium and cobalt from spent batteries of portable electronic devices
TUĞÇE KÜKRER
Doktora
Türkçe
2010
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATA UTKU AKÇİL
DOÇ. DR. MEHMET KİTİŞ
- Use of succinic acid during cobalt recovery from end-of-life lithium-ion batteries
Ömrünü tamamlamış lityum iyon pillerden kobaltın geri kazanımı sırasında süksinik asit kullanımı
MARATUL HUSNA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. MELTEM YILDIZ
- Investigation of separation and recovery of cobalt from end-of-life lithium-ion battery by hydrometallurgical approach
Ömrü sonlanmış lityum-iyon pilden kobaltın ayırılması ve geri kazanılmasının hidrometalürjik yaklaşımla incelenmesi
SEVDE RANA GÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET İBRAHİM TİMUR
- Kullanılmış lityum iyon pillerden metalik değerlerin geri kazanımı
Metal recovery from end-of-life li-ion batteries
ELİF GÜLOĞLU
Doktora
Türkçe
2024
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN ORHAN
- Recovery of valuable metals from waste lithium-ion batteries by metallurgical routes
Atık lı̇tyum-ı̇yon pı̇llerden değerlı̇ metallerı̇n metalurjı̇k yollarla gerı̇ kazanımı
SEPEHR ABTAHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL