講演情報

[P100C]電気パルス法で回収したリチウムイオン電池負極材の銅混入物除去プロセスの検討

○堀内雅喜^{1[修士課程]}、成田麻子²、久保田明紀子³、髙谷雄太郎^2,4、所千晴^2,4 (1. 早稲田大学創造理工学研究科、2. 早稲田大学理工学術院、3. 早稲田大学持続的環境エネルギ社会共創研究機構、4. 東京大学工学系研究科)

キーワード：

リチウムイオン電池、黒鉛、ダイレクトリサイクル、電気パルス法、選別

リチウムイオン電池（LiB）は，近年の需要拡大に伴い廃棄量が増加している。現在、商業的なリサイクルは有価金属を含む正極活物質を中心に進められているが，負極活物質である黒鉛についても，資源の偏在性や製造時の環境負荷の観点から，リサイクルの必要性が高まりつつある。このような背景のもと、黒鉛負極材の効率的な回収手法として、高電圧を瞬間的に印加することで活物質層と集電体（銅箔）との界面を分離する電気パルス法が報告されている。この手法は，従来法に比べ環境負荷が小さく，省エネルギーであり，結晶構造が維持されることから，ダイレクトリサイクルへの適用が期待されている。しかし，電気パルス法によって回収された黒鉛には銅箔由来の銅粒子混入が発生するため，その除去が課題である。
本研究では，電気パルス法により回収した負極活物質に対し、湿式比重選別を適用し、残存する銅粒子の除去を検討した。粒子径が小さくなるほど銅濃度が高まる傾向が確認され、湿式ふるい分けおよび水簸選別によって、各粒群における銅濃度の低減が見られた。さらに、比重選別後に残存していた銅粒子は表面が酸化しており、酸による浸出が容易であることも明らかとなった。

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