Pesquisadores do Instituto Politécnico de Worcester e do Laboratório Nacional de Argonne, nos Estados Unidos, propuseram conjuntamente um novo processo de reciclagem de baterias, capaz de converter resíduos de baterias de baixo valor em materiais catódicos de próxima geração com maior densidade de energia e estabilidade de ciclo superior. O artigo relacionado foi publicado recentemente na revista Chemical Cycling.

Com a demanda crescente por veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia, as baterias de fosfato de ferro-lítio têm sido amplamente adotadas devido às suas vantagens em segurança e custo. No entanto, os métodos tradicionais de reciclagem geralmente extraem apenas sais de lítio e ferro de baixo valor, resultando em baixa atratividade econômica para a reciclagem. Para resolver este problema, a equipe de pesquisa projetou um esquema de "Reciclagem Assistida por Lixiviação com Revalorização". Este processo permite preservar a morfologia original das partículas do material da bateria sob condições de pressão atmosférica e converte materiais catódicos residuais mistos — incluindo fosfato de ferro-lítio e óxido de lítio-manganês — em fosfato de lítio-manganês-ferro de alto valor, alcançando uma taxa de reutilização de elementos superior a 95%. Ao evitar a síntese hidrotérmica de alta pressão e ser compatível com as instalações hidrometalúrgicas existentes, esta via técnica cria condições favoráveis para a promoção em larga escala.

O material catódico de fosfato de lítio-manganês-ferro obtido não só possui maior densidade de energia, como também demonstra excelente estabilidade de ciclo. Em comparação com os esquemas de reciclagem tradicionais, o novo processo reduz o consumo de matérias-primas, o uso de energia e a emissão de águas residuais. A equipe afirma que este trabalho marca uma mudança de mentalidade: da simples recuperação de matérias-primas para a revalorização de resíduos em produtos de próxima geração de maior valor. A análise técnico-econômica indica simultaneamente que o novo processo possui rentabilidade positiva em vários cenários, com potencial para transformar as instalações de reciclagem em nós de criação de valor na cadeia de suprimentos circular de baterias.

Os pesquisadores também apontam que ainda é necessário superar vários desafios para a implementação em larga escala. A composição das baterias industriais usadas varia significativamente, e o trabalho futuro precisa avançar na gestão de impurezas, em projetos-piloto de demonstração e na promoção da colaboração entre recicladores, fabricantes e formuladores de políticas.