Comparación de métodos de reciclaje convencionales y estrategia de reciclaje. Esquema de la A) Cycling de circuito cerrado por RFBS y B) Imágenes digitales del proceso de reciclaje RFB de circuito cerrado. Crédito: Instituto de Geociencia y Recursos Minerales de Corea (Kigam)
A medida que los vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) se generalizan cada vez más, la gestión y el reciclaje de las baterías de iones de litio gastados se han convertido en un problema global apremiante. Los métodos de reciclaje tradicionales, como la fundición intensiva en energía o los procesos húmedos químicamente agresivos, requieren energía significativa y plantean riesgos ambientales.
Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Yosep Han en el Instituto de Geociencia y Recursos Minerales de Corea (Kigam) ha desarrollado con éxito un proceso electroquímico ecológico para reciclar el óxido de litio manganeso (Limn₂o₄, LMO), un material común en las baterías de iones de litio gastados. Este proceso se integró directamente en una batería de flujo redox de zinc-manganeso (Zn-Mn RFB), un prometedor sistema de almacenamiento de energía de próxima generación, que demuestra su factibilidad práctica.
El papel es publicado en el diario pequeño.
A diferencia del reciclaje convencional que se centra en la recuperación del metal, este método convierte electroquímicamente LMO en iones de manganeso (Mn²⁺), que luego se usan como electrolitos para baterías de flujo redox. La innovación del equipo representa un cambio sustancial hacia el reciclaje de valor agregado, yendo más allá de la simple recuperación de recursos, permitiendo un ecosistema de batería circular.
Este enfoque también permite que el manganeso y el litio se separen selectivamente simplemente ajustando el pH del electrolito, facilitando aún más la reutilización del material. La tecnología permite que las baterías gastadas sirvan como una fuente directa de electrolito y posteriormente se vuelva a ser reconvidiéndose en materiales precursores para nuevas baterías, lo que elimina las bases para un ciclo de vida de batería de circuito cerrado y sostenible.
Los procesos de recuperación tradicionales generalmente dependen de la hidrometalurgia basada en la fundición de alta temperatura (más de 900 ° C) o la hidrometalurgia basada en el ácido fuerte, que requieren energía sustancial y plantean riesgos ambientales. En contraste, el nuevo método desarrollado por Kigam elimina la necesidad de extremos térmicos o químicos, reduciendo significativamente tanto el consumo de energía como el impacto ecológico.
En lugar de descomponer el material LMO, los investigadores lo guiaron a través de una conversión electroquímica en iones Mn²⁺ y lo integraron en el electrolito de la batería. El resultado: rendimiento inicial comparable a los electrolitos comerciales basados en MNSO₄, y más del 70% de eficiencia energética retenida después de 250 ciclos de carga/descarga.
Además, el equipo aplicó una arquitectura de batería de flujo redox híbrido de doble membrana para lograr un alto voltaje de funcionamiento y una vida útil del ciclo extendido: requisitos clave para la comercialización de sistemas de almacenamiento de energía a gran escala y larga duración.
“Esta investigación supera la complejidad y los inconvenientes ambientales de las tecnologías existentes de reciclaje de baterías”, dijo el Dr. Yosep Han. “Nuestro objetivo es mejorar aún más la circularidad de los recursos de la batería y la eficiencia de almacenamiento de energía, contribuyendo a la neutralidad de carbono y a una sociedad orientada al reciclaje”.
Más información: Duho Han et al, Integración directa de Limn2O4 gastado con baterías de flujo redox de zinc -manganeso de alto voltaje como un proceso práctico de reciclaje, pequeño (2025). Doi: 10.1002/smll.202500787
Información en el diario: pequeño
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología
Cita: Upcycling ecológico: convertir las baterías gastadas en sistemas de almacenamiento de energía de alto voltaje (2025, 19 de agosto) Recuperado el 19 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08 -cO-ciendly-upcycling-spent-batteries.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
