静岡県立大LiBリサイクル革新的CoMnNiモノマー分離精製確立
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その中でもLiBリサイクルは分離の難易度が高く、精製コストや投資額が大きな高度のリサイクル技術分野での革新的な技術を模索している。
国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)は大学や公的研究機関が開発中の「新技術説明会」を定期的に開催している。その中でも過去の発表件数も多く必ずしも世の中に知られていない研究もある。
静岡県立大学の食品栄養科学部の環境生命科学科准教授の永井大介氏の開発中の分離技術は、これまでのLiBリサイクルでは挑戦されてこなかった技術である。
その特徴は、①これまでの分離精製技術はCo/Mn/Ni混合溶液から溶媒中にキレートを含有させて特定の元素をキレートで固定化して、再度水溶液中に特定の元素だけ分離する溶媒抽出法であったが、キレートを使用せず、個別元素の酸化物を担持したモノマーを使用する事、②混合溶液中の特定の元素を溶液中で酸化物へ転換して、酸化物の形態で濃縮出来る、③使用するモノマーは汎用モノマーを使用する為分離コストが安価で経済性に優れるなど、従来技術では想像できなかった革新的な技術である。
以下は静岡県立大学がJSTを通じて発表した内容である。
静岡県立大学 食品栄養科学部 環境生命科学科 准教授 永井 大介
https://dfns.u-shizuoka-ken.ac.jp/labs/greenchem/
新技術の概要
CoOの核を持つポリマーをCo/Mn/Ni溶液中に分散させ、酸化物生成を行ったところ、核と同じCoOが集積され、Coを100 %選択分離することに成功した。MnOおよびNiOを核に持つポリマーを用いて同様の方法で行ったところ、MnおよびNiも100%選択的に分離できることが明らかとなった。
従来技術・競合技術との比較
電気自動車のバッテリーであるリチウムイオン二次電池に使用されているCo・Mn・Niはレアメタルであるが、化学的・物理的性質が類似しているため分離法が確立されていない。本研究の方法は、Co・Mn・Ni全てを高純度で分離できる優位な方法である。
新技術の特徴
・Co/Mn/Ni混合溶液から、Co・Mn・Niを全て選択的かつ高回収率で分離できる
・分離するために使用するポリマーの原料は、汎用性モノマーで(アクリル酸、ジビニルベンゼン)低コスト
想定される用途
・電気自動車、PC、スマートフォン用使用済みリチウムイオン二次電池のリサイクル
・Co・Mn・Niの回収用途
静岡県立大学は地域・産学連携推進室が窓口で提携企業の発掘を行っている。LiBリサイクル事業で汗を流して努力して諸兄にも是非一度静岡県立大学の門を叩いて若き研究者と交流する事を勧めたい。
(IRUNIVERSE/MIRUcom Katagiri)
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