リサイクリング

[C2-14] リチウムイオン電池電解液の加熱処理におけるフッ素固定

^○新井俊介¹, 寺門修², 平澤政廣² (1.名古屋大学、工学研究科、マテリアル理工学専攻, 2.名古屋大学、工学研究科、物質制御工学専攻)

司会:高崎康志(秋田大)

リチウムイオン二次電池(LIB)の電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートの混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウム(LiPF₆)を1M溶解した有機電解液が一般的に使用されている。従って廃棄LIB処理時に、HFなどの有害な化合物が生成し、環境負荷が高くなると懸念される。本研究では、廃LIBの安全処理プロセスの確立を念頭に置き、電解液にCaCO₃を添加した熱処理を行い、フッ素の固定を目的とした。 アルゴン流量下、300℃で加熱実験を行い、揮発した有機化合物をアセトントラップで、フッ素化合物はNaOH水溶液トラップで、それぞれ捕集した。NaOHトラップをイオンクロマトグラフィーで分析した結果、CaCO₃を添加した場合、フッ素イオンの量は大きく減少した。また、熱分解残渣について、XRD分析を行ったところ、CaF₂のピークが検出された。このことから、発生したフッ素を、CaF₂として、残渣に固定できたと考えられる。また、アセトントラップをGC-MSで分析した結果、CaCO₃によって、有機成分の生成物の選択性向上が見られた。