Atık lityum iyon pil katot malzemesinin anyonik yüzey aktif madde kullanarak akım toplayıcıdan ayrılması
Separation of waste lithium-ion battery cathode material from current collector using anionic surfactant
Yazar: MUHAMMED EMİN ŞEYİB
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN TEMÜR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Lityum iyon piller uzun ömürlü olmaları, geniş çalışma sıcaklık aralığı sağlamaları, kapalı hücre bakımı gerektirmemeleri, uzun raf ömürleri, çabuk şarj olabilme kabiliyetleri, yüksek deşarj kapasitesine sahip olmaları, yüksek enerji verimleri ve hafıza etkisinin olmayışı gibi üstünlüklerinden dolayı giderek artan bir kullanım alanına sahip olmuşlardır. Ayrıca  sayısı giderek artan elektrikli araçlarda lityum iyon pillerin kullanılıyor olması kullanılan pil sayısında çok ciddi artışlara yol açtığını vurgulamışlardır. Normal kullanım ömrü 5-10 yıl olan lityum iyon pillerdeki bu talep patlaması beraberinde giderek büyümekte olan atık pil problemini getirmektedir. Atık lityum iyon pillerin üretiminde kullanılan farklı bileşenler çeşitli çevresel probleme yol açabilmektedir. Diğer taraftan bu pillerin üretiminde kullanılan lityum ve kobalt gibi değerli metallerin doğada az miktarda bulunuyor olması  atık pillerin geri dönüşümünü önemli bir hammadde tedarik seçeneği haline getirmektedir. 
Lityum iyon pillerin geri dönüşümünde pillerde bağlayıcı olarak kullanılan poliviniliden florürün akım toplayıcı alüminyum folyodan uzaklaştırılması için alternatif bir yöntem incelenmiştir. Bu amaçla atık katotlardan alınan örnekler anyonik bir yüzey aktif madde olan lineer alki benzen sülfonik asidin sulu çözeltilerinde farklı deneysel şartlar altında karıştırılmışlardır. Yapılan denemeler LABSA'nın ağrılıkça % 8 'lik bir sulu çözeltisinin 5 saat içerisinde katot aktif maddesini alüminyum folyodan tamamen ayırabildiğini göstermektedir.

Abstract:
Lithium-ion batteries have an increasing use area due to their advantages such as long life, wide operating temperature range, not requiring closed cell maintenance, long shelf life, quick charging ability, high discharge capacity, high energy efficiency and no memory effect. . In addition, they emphasized that the use of lithium-ion batteries in electric vehicles, the number of which is increasing, has led to a very serious increase in the number of batteries used. This explosion in demand for lithium-ion batteries, which have a normal lifespan of 5-10 years, brings with it the growing problem of waste batteries. Different components used in the production of waste lithium-ion batteries can cause various environmental problems. On the other hand, the small amount of precious metals such as lithium and cobalt used in the production of these batteries makes the recycling of waste batteries an important raw material supply option.
An alternative method for the removal of polyvinylidene fluoride, which is used as a binder in the recycling of lithium-ion batteries, from current collector aluminum foil has been investigated. For this purpose, samples taken from waste cathodes were mixed in aqueous solutions of linear alkibenzene sulfonic acid, an anionic surfactant, under different experimental conditions. Experiments show that an 8% by weight aqueous solution of LABSA can completely separate the cathode active substance from the aluminum foil within 5 hours.