Toray Industries, Inc. объявила, что она внедрила нанофильтровальную мембрану для извлечения лития из бывших в употреблении автомобильных литий-ионных батарей, которые, как ожидается, будут произведены в больших количествах в будущем и в настоящее время в значительной степени утилизированы. Toray уже начинает оценивать восстановление с использованием фактических литий-ионных батарей и ускорит исследования и технологические разработки для коммерциализации своего подхода.

Спрос на литиевые ресурсы должен вырасти с поглощением электромобилей. Проблема с основным процессом испарениядля производства лития заключается в том, что количество мест с высокой производительностью ограничено. Альтернативой этому является рудный процесс, который имеет проблемы с длительным производственным процессом и высокотемпературной термообработкой, генерируя высокие выбросы углекислого газа и увеличение затрат, что может привести к еще большему росту цен на литий-ионные батареи.

Нанофильтрационные мембраны могут выборочно отделять растворенные многовалентные ионы и органическое вещество. Основное использование этих мембран — фильтрация жесткости грунтовой и речной воды и сельскохозяйственных химикатов. Они также опреснивают и очищают в пищевых продуктах и биотехнологиях. Одним из недостатков обычных нанофильтрационных мембран является их уязвимость к высококислотным растворам, ограничивающая их применение нейтральной областью. Другой — недостаточная селективность для многовалентных ионов, препятствующая эффективности разделения. Таким образом, преобладающие мембраны не могут использовать мощные кислоты для выщелачивания и извлечения ценных металлов из использованных литий-ионных батарей.

Toray создал сшитую полимерную мембрану, сочетающую в себе высококислостойкую установку и точную структуру пор размером менее 1 нанометра. Этот успех является результатом использования органического синтеза, химии полимеров и нанотехнологий после анализа деградации мембран от кислот и оптимальных структур мембранных пор для селективного разделения. Кислотостойкость этой мембраны примерно в пять раз выше, чем у обычных предложений, при этом селективность на 50% больше.

Технология Toray оптимизирует извлечение ценных металлов и позволит извлекать литий высокой чистоты с высокой урожайностью. Выбросы углекислого газа при извлечении 1 кг лития через нанофильтрационную мембрану Торая почти на две трети ниже, чем в процессе руды.

Toray будет сотрудничать с автопроизводителями, производителями аккумуляторов и аккумуляторных материалов, компаниями по переработке и другими игроками для разработки подхода к переработке лития. Toray поможет реализовать углеродно-нейтральную экономику, устранив нехватку лития, которая станет серьезной проблемой на фоне проникновения электромобилей.

Toray продолжит исследовать и разрабатывать передовые материалы, которые трансформируют общество в соответствии со своей приверженностью инновациям идей, технологий и продуктов, которые приносят новую ценность.