2019 Fiscal Year Annual Research Report
リチウムの循環利用による環境調和型白金族回収システムの構築
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17H01925
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
粕谷 亮 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)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・リチウム回収・炭酸リチウム精製条件の最適化（仙台高専・葛原准教授）：使用済みリチウムイオン二次電池の正極活物質から焼成・水浸出処理によりリチウムを回収する試験を行った。500℃での焼成・浸出処理を2回繰り返すことによって、リチウムを98%回収できることがわかった。一方で電解液およびバインダー由来のフッ素も93%回収された。リチウムとフッ素の分離に関して検討すべきであるという課題が残った。
・ フッ素固定化条件最適化（函館高専・寺門准教授）：前年度検討したLIB構成電極ごとのフッ素含有量の結果より、正極側に着目し、バインダとして用いられるポリフッ化ビニリデンの熱分解に伴って発生するフッ化水素を炭酸カルシウムで固定化する検討を行い、400℃でほぼ全量を固定化できることを明らかにした。
・ 希塩酸および塩化物イオン源による白金族浸出実験（産総研・粕谷）：複合酸化物を経由する白金族回収プロセスの安全性をさらに高めるべく、希塩酸を用いての溶解試験を行った。リチウム塩と自動車排ガス浄化触媒粉末を焼成後、塩化カルシウムを溶解させた希塩酸を用いて浸出試験を行った結果、廃材中の白金族の大半を浸出できることがわかった。
・ 塩化物イオン源を添加した希塩酸からのリチウム吸着実験（産総研・大橋）：リチウム選択性を有するイオン篩酸化物粉末は、イオン透過型樹脂との複合化により優れた成形性とハンドリング性を示すことを見出した。ビーズ状複合体のリチウム吸脱着速度は若干低下したが総吸着量の低下は確認されず、カラム充填時の目詰まりによる圧力損失を大幅に低減できることが判った。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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