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公開番号2025012110
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114699
出願日2023-07-12
発明の名称リチウムイオンの回収方法
出願人株式会社JERA,一般財団法人電力中央研究所
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/54 20060101AFI20250117BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電解液が化学的に変性することがなく、電解液からリチウムを回収することができるリチウムイオンの回収方法を提供する。
【解決手段】半透膜を介して一対の電極が配置された容器の中に、リチウムイオンを含む有機電解液を収容し、前記一対の電極間に電位差を設けて、前記リチウムイオンを、前記容器における前記半透膜を介した一方の電極側の空間に移動させて、前記リチウムイオンを回収する、リチウムイオンの回収方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
半透膜を介して一対の電極が配置された容器の中に、リチウムイオンを含む有機電解液を収容し、前記一対の電極間に電位差を設けて、前記リチウムイオンを、前記容器における前記半透膜を介した一方の電極側の空間に移動させて、前記リチウムイオンを回収する、リチウムイオンの回収方法。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記有機電解液は、化学的に変性することがないよう、使用済み電池から回収されたものである、請求項１に記載のリチウムイオンの回収方法。
【請求項３】
前記半透膜は、有機電解液耐性を有する材質からなる、請求項１に記載のリチウムイオンの回収方法。
【請求項４】
前記電位差は、０Ｖ以上５０Ｖ以下である、請求項１に記載のリチウムイオンの回収方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオンの回収方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、小型化、軽量化、高容量化が期待される電池として、リチウムイオン電池等の非水電解液系の二次電池が提案され、実用に供されている。リチウムイオン電池は、リチウムイオンを可逆的に脱挿入可能な性質を有する正極および負極と、非水系の電解液とから構成されている。
【０００３】
リチウムイオン電池の負極材料の負極活物質としては、一般に炭素系材料またはリチウムイオンを可逆的に脱挿入可能な性質を有する、ＳｉやＳｎといった金属材料、またはＬｉ含有金属酸化物が用いられる。そのようなＬｉ含有金属酸化物としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ
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Ｔｉ
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Ｏ
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）が挙げられる。
【０００４】
リチウムイオン電池の正極としては、正極材料およびバインダー等を含む正極材料合剤が用いられている。正極活物質としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ
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）等のリチウムイオンを可逆的に脱挿入可能な性質を有するＬｉ含有金属酸化物が用いられる。
【０００５】
リチウムイオン電池の電解液には非水系溶媒が用いられる。非水系溶媒には、高電位で酸化還元する正極活物質や、低電位で酸化還元する負極活物質を適用することができる。これにより、高電圧を有するリチウムイオン電池を実現することができる。
【０００６】
今後、リチウムイオン電池の需要は益々高くなり、リチウム（Ｌｉ）の安定した供給方法や採取方法が求められている。リチウムの供給方法や採取方法の１つとしては、リチウムのリサイクル方法や、海水からのリチウムの採取方法が挙げられる。
【０００７】
リチウムの回収方法としては、例えば、リチウムを含有する非アルカリ性の水溶液である原材料液からリチウムを含有するアルカリ性の水溶液である処理液を生成するＰＨ変換工程と、ＰＨ変換工程後の処理液を原液として、回収液中にリチウムを回収する回収工程と、を有する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
リチウムの回収方法としては、例えば、アノード電極とカソード電極との間にリチウムイオン選択性を有するイオン液体を含浸させたリチウムイオン選択的透過膜で分画してアノード電極側にリチウム溶液セル、カソード電極側にリチウムイオン分離回収セルを形成し、リチウム溶液セルに溶液を供給し、電気透析法によってリチウムイオン選択的透過膜を透過してリチウムイオン分離回収セルに透析されるリチウムイオンを回収する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
リチウムの回収方法としては、例えば、リチウムイオン伝導性電解質膜で第１槽と第２槽とに仕切られた処理槽において、第１槽に収容した、
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Ｌｉと
７
Ｌｉとをリチウムイオンの状態で含有する水溶液から、水溶液よりも
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Ｌｉの同位体比の高いリチウムイオンを含有する水溶液を第２槽で回収するリチウム同位体濃縮方法であって、リチウムイオン伝導性電解質膜の両面のそれぞれに接触させて設けられた多孔質構造の電極の第１槽側に、第２槽側に対して正の電圧を間欠的に印加する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１７－１３１８６３号公報
特開２０１２－０５５８８１号公報
特開２０１９－１４１８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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