リチウムイオン電池模擬正極材からの炭酸化によるリチウムの選択的蒸発回収

摘要

近年，社会問題となっている二酸化炭素の排出量削減の対策として電気自動車などが期待され，その二次電池としてのLi-ion電池の需要の急激な高まりが予測されている.Li-ion電池の原料であるLiは，ボリビア，チリなどの南米の国で世界の埋蔵量の大部分を占めている.このような状況下で日本はLiのほとhどをチリから輸入している.特定国からの供給は，災害や内部情勢の悪化などが生じた際にLiの供給が困難になることを示唆しており，中·長期，将来的なLiの安定供給の実現には日本国内におけるLiのリサイクル技術の確立が必要不可欠である.本研究では，廃Li-ion電池正極材からのLiの回収を目指して，Li-Co-Ni-Mn系の三元系正極材LiCo_(1/3)Mn_(1/3)Ni_(1/3)O_2を対象とし，CO_2-CO混合ガス雰囲気下で炭酸化によりLiをLi_2CO_3蒸気として選択的に分離し，直接的にLi_2CO_3を回収する原理を提案する.提案した原理に基づき，実験的にLiの試料からの分離およびLi_2CO_3の回収を試みた.