発明情報

背景

リチウムイオン二次電池のなかでも、リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物（ＮＭＣ）を正極活物質として含有しているＮＭＣ系リチウムイオン二次電池においては、特にリチウムは産業界における流通量の少ない高価なレアメタルであります。リチウムは水溶性の高い元素であることから、常温又は７０℃程度の１００℃未満における抽出がこれまで報告されていました。しかし、１００℃未満の抽出では４０％未満程度しかリチウムを抽出できませんでした。

発明概要と利点

本発明者らは、210℃以上のように高い抽出温度の水中に「ブラックマス」（廃リチウムイオン二次電池の焙焼物から選別された細かい粒子をいう）を投入し、リチウム元素はブラックマス中ではＬｉＡｌＯ２として存在しており、このＬｉＡｌＯ２がろ液中に溶解することでリチウム元素を高い210℃以上の高い抽出温度において高い抽出率で回収できることを見出しました。

高い抽出率

下図に示すように、210℃の亜臨界水で欧州基準である抽出率80%以上の84.7％を達成しました。

選択性

NMC系リチウムイオン二次電池のリチウム、又はニッケル、マンガン、コバルト等を含んだ「ブラックマス」から、リチウムを選択的に抽出できました。