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Development of environment-friendly recovery system of platinum group metals by lithium cyclic use

Research Project

Project/Area Number 17H01925
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Design and evaluation of sustainable and environmental conscious system
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Kasuya Ryo  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (50509734)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 葛原 俊介  仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (60604494)
寺門 修  函館工業高等専門学校, 物質環境工学科, 准教授 (90402487)
大橋 文彦  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (70356658)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2017: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Keywordsリサイクル / 分離精製 / 白金族金属 / リチウムイオン二次電池 / LIB / 複合酸化物 / PGM / 白金族
Outline of Final Research Achievements

We clarified that lithium recovered from used lithium ion battery (LIB) can be reused for a dissolution process of platinum group metals (PGMs) via complex oxides. Lithium salt was recovered by a combination of calcination and water leaching process, using cathode material (LiCoO2) from used LIB and activated carbon. The recovered lithium salt was a mixture of carbonate and fluoride. The generation of lithium fluoride is due to the contamination of binder and electrolytes. The collected lithium salt was applicable for the dissolution of PGMs via complex oxides, and the solubilities of PGMs were not affected by impurity fluoride.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

複合酸化物を経由する白金族の溶解プロセスは、王水や塩酸-塩素ガスのような毒性の高い酸化剤を必要としないため、従来プロセスよりも安全性に優れる。しかし、リチウムイオン二次電池(LIB)の急速な普及に伴い、複合酸化物形成に用いるリチウム塩の価格が高騰しつつあることから原料コストの削減が課題であった。廃LIBから回収したリチウム塩は、試薬に比べて非常に安価であることから、複合酸化物プロセスの課題であった原料コストを大幅に削減できると期待される。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Products Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] スロバキア科学アカデミー(スロバキア)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] スロバキア国立科学アカデミー(スロバキア)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Recovering Lithium from the Cathode Active Material in Lithium-Ion Batteries via Thermal Decomposition2020

    • Author(s)
      Shunsuke Kuzuhara, Mina Ota, Fuka Tsugita, Ryo Kasuya
    • Journal Title

      Metals

      Volume: 10 Issue: 4 Pages: 433-433

    • DOI

      10.3390/met10040433

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 自動車廃触媒中のPGMとLi2CO3の反応に関する検討2020

    • Author(s)
      太田 美奈、葛原 俊介
    • Organizer
      第25回高専シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 廃LIB正極材からの高効率Li回収2020

    • Author(s)
      山田 悠人、葛原 俊介
    • Organizer
      第25回高専シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 使用済み LIB正極材からの Li回収における Fの分配挙動2019

    • Author(s)
      山田 悠人、葛原 俊介、粕谷 亮
    • Organizer
      2019年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] リチウム塩との反応を利用した自動車廃触媒からの白金族回収に関する検討2019

    • Author(s)
      太田 美奈、葛原 俊介、粕谷 亮
    • Organizer
      2019年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] LIB用正極活物質からのLi回収2019

    • Author(s)
      太田 美奈、継田 風花、葛原 俊介、粕谷 亮
    • Organizer
      第9回化学フェスタ2019
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭酸Li精製におけるF共存の影響2019

    • Author(s)
      継田風花、葛原俊介、粕谷亮
    • Organizer
      第24回高専シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of environment-friendly recovery system of platinum group metals utilizing recycled lithium2018

    • Author(s)
      Ryo KASUYA, Shunsuke KUZUHARA
    • Organizer
      World Congress On Chemistry & Enzyme Catalysis 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LiCoO2からの高効率Li回収に関する検討2018

    • Author(s)
      太田美奈、葛原俊介、粕谷亮
    • Organizer
      平成30年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭酸Li精製におけるF共存の影響2018

    • Author(s)
      継田風花、葛原俊介
    • Organizer
      2018 ハロゲン利用ミニシンポジウム
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 乾式法による正極活物質からのLi回収に関する検討2018

    • Author(s)
      太田美奈、葛原俊介、粕谷亮
    • Organizer
      第23回高専シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] リチウム二次電池の再資源化に向けたフッ素固定とLi2CO3の炭素熱還元2018

    • Author(s)
      大谷 涼、葛原俊介、寺門修
    • Organizer
      第23回高専シンポジウム
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      2017 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 貴金属を回収する方法2022

    • Inventor(s)
      粕谷 亮
    • Industrial Property Rights Holder
      産業技術総合研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-010554
    • Acquisition Date
      2022
    • Related Report
      Products Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2023-03-30  

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