Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza

Autores
Rozenblit, Abigail; Zensich, Maximiliano Andres; Tesio, Alvaro Yamil; Calvo, Ernesto Julio
Año de publicación
2022
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Se estima que la demanda mundial de litio crecerá significativamente en los próximos años a raíz del desarrollo de las baterías para vehículos eléctricos [1]. Los materiales activos de cátodos de dichas baterías se fabrican a partir de carbonato de litio (Li2CO3) o de hidróxido de litio (LiOH), los que actualmente se obtienen por métodos poco amigables con el medio ambiente, como el método evaporítico de cal-soda y el tratamiento del Li2CO3 con Ca(OH)2 respectivamente [2]. En este último, la precipitación de Li2CO3 a 85C tiene un bajo rendimiento debido a su gran solubilidad (9,5 g/L). Una alternativa más eficiente es la precipitación del fosfato de litio (Li3PO4), con una solubilidad de 0,38 g/L a 20ºC, por el agregado de H3PO4, luego de la eliminación de Mg2+ y Ca2+. La solubilidad de dicha sal depende fuertemente del pH debido a su especiación (Li3PO4, Li2HPO4, y LiH2PO4), siendo el fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) el más soluble [3].En este trabajo se realizaron estudios experimentales y de simulación (en un entorno de COMSOL 5.4) de la electrodiálisis [4] de LiH2PO4 para obtención de LiOH de alta pureza. Para esto, se diseñaron reactores de dos y tres compartimentos separados por membranas. Para el caso de dos compartimentos (Imagen 1), por el anolito se ingresa una solución acuosa de LiH2PO4 1M a pH=2,5 y, por el catolito, una solución de LiOH 0,1M. Ambas soluciones están separadas por una membrana selectiva a cationes CMI-7000S (R-SO3-). Cada compartimento tiene en su extremo un electrodo dimensionalmente estable donde sucede la electrólisis del agua, promoviendo el pasaje de iones litio a través de la membrana para formar LiOH en el catolito. Adicionalmente, en la reacción catódica, se desprende hidrógeno verde que, alimentado a una celda de combustible, reduce los costos energéticos del proceso. El proceso es inherentemente inocuo, no produce desechos contaminantes y produce gases H2 y O2.En este trabajo demostramos la obtención de LiOH de alta pureza a través de un método alternativo a los convencionales, reduciendo costos energéticos y el impacto negativo en el medio ambiente.
Fil: Rozenblit, Abigail. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Zensich, Maximiliano Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Tesio, Alvaro Yamil. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy. - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy. - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy; Argentina
Fil: Calvo, Ernesto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
XXV Congreso de la Sociedad Iberoameriana de Electroquímica
Zacatecas
México
Sociedad Iberoamericana de Electroquímica
Materia
ELECTRODIALISIS
LITIO
HIDROXIDO DE LITIO
FOSFATO DE LITIO
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/278455
Acceder
id CONICETDig_5dd971e6da33e3ef970e3c06f09eb00d
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/278455
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta purezaRozenblit, AbigailZensich, Maximiliano AndresTesio, Alvaro YamilCalvo, Ernesto JulioELECTRODIALISISLITIOHIDROXIDO DE LITIOFOSFATO DE LITIOhttps://purl.org/becyt/ford/1.4https://purl.org/becyt/ford/1Se estima que la demanda mundial de litio crecerá significativamente en los próximos años a raíz del desarrollo de las baterías para vehículos eléctricos [1]. Los materiales activos de cátodos de dichas baterías se fabrican a partir de carbonato de litio (Li2CO3) o de hidróxido de litio (LiOH), los que actualmente se obtienen por métodos poco amigables con el medio ambiente, como el método evaporítico de cal-soda y el tratamiento del Li2CO3 con Ca(OH)2 respectivamente [2]. En este último, la precipitación de Li2CO3 a 85C tiene un bajo rendimiento debido a su gran solubilidad (9,5 g/L). Una alternativa más eficiente es la precipitación del fosfato de litio (Li3PO4), con una solubilidad de 0,38 g/L a 20ºC, por el agregado de H3PO4, luego de la eliminación de Mg2+ y Ca2+. La solubilidad de dicha sal depende fuertemente del pH debido a su especiación (Li3PO4, Li2HPO4, y LiH2PO4), siendo el fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) el más soluble [3].En este trabajo se realizaron estudios experimentales y de simulación (en un entorno de COMSOL 5.4) de la electrodiálisis [4] de LiH2PO4 para obtención de LiOH de alta pureza. Para esto, se diseñaron reactores de dos y tres compartimentos separados por membranas. Para el caso de dos compartimentos (Imagen 1), por el anolito se ingresa una solución acuosa de LiH2PO4 1M a pH=2,5 y, por el catolito, una solución de LiOH 0,1M. Ambas soluciones están separadas por una membrana selectiva a cationes CMI-7000S (R-SO3-). Cada compartimento tiene en su extremo un electrodo dimensionalmente estable donde sucede la electrólisis del agua, promoviendo el pasaje de iones litio a través de la membrana para formar LiOH en el catolito. Adicionalmente, en la reacción catódica, se desprende hidrógeno verde que, alimentado a una celda de combustible, reduce los costos energéticos del proceso. El proceso es inherentemente inocuo, no produce desechos contaminantes y produce gases H2 y O2.En este trabajo demostramos la obtención de LiOH de alta pureza a través de un método alternativo a los convencionales, reduciendo costos energéticos y el impacto negativo en el medio ambiente.Fil: Rozenblit, Abigail. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Zensich, Maximiliano Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Tesio, Alvaro Yamil. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy. - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy. - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy; ArgentinaFil: Calvo, Ernesto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaXXV Congreso de la Sociedad Iberoameriana de ElectroquímicaZacatecasMéxicoSociedad Iberoamericana de ElectroquímicaSociedad Iberoamericana de Electroquímica2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/conferenceObjectCongresoBookhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/278455Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza; XXV Congreso de la Sociedad Iberoameriana de Electroquímica; Zacatecas; México; 2022; 91-91CONICET DigitalCONICETspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://sibae.uaz.edu.mx/libro-de-memorias-preliminar/Internacionalinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2026-01-08T13:08:24Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/278455instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982026-01-08 13:08:24.697CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza
title Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza
spellingShingle Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza
Rozenblit, Abigail
ELECTRODIALISIS
LITIO
HIDROXIDO DE LITIO
FOSFATO DE LITIO
title_short Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza
title_full Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza
title_fullStr Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza
title_full_unstemmed Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza
title_sort Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza
dc.creator.none.fl_str_mv Rozenblit, Abigail
Zensich, Maximiliano Andres
Tesio, Alvaro Yamil
Calvo, Ernesto Julio
author Rozenblit, Abigail
author_facet Rozenblit, Abigail
Zensich, Maximiliano Andres
Tesio, Alvaro Yamil
Calvo, Ernesto Julio
author_role author
author2 Zensich, Maximiliano Andres
Tesio, Alvaro Yamil
Calvo, Ernesto Julio
author2_role author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv ELECTRODIALISIS
LITIO
HIDROXIDO DE LITIO
FOSFATO DE LITIO
topic ELECTRODIALISIS
LITIO
HIDROXIDO DE LITIO
FOSFATO DE LITIO
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.4
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv Se estima que la demanda mundial de litio crecerá significativamente en los próximos años a raíz del desarrollo de las baterías para vehículos eléctricos [1]. Los materiales activos de cátodos de dichas baterías se fabrican a partir de carbonato de litio (Li2CO3) o de hidróxido de litio (LiOH), los que actualmente se obtienen por métodos poco amigables con el medio ambiente, como el método evaporítico de cal-soda y el tratamiento del Li2CO3 con Ca(OH)2 respectivamente [2]. En este último, la precipitación de Li2CO3 a 85C tiene un bajo rendimiento debido a su gran solubilidad (9,5 g/L). Una alternativa más eficiente es la precipitación del fosfato de litio (Li3PO4), con una solubilidad de 0,38 g/L a 20ºC, por el agregado de H3PO4, luego de la eliminación de Mg2+ y Ca2+. La solubilidad de dicha sal depende fuertemente del pH debido a su especiación (Li3PO4, Li2HPO4, y LiH2PO4), siendo el fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) el más soluble [3].En este trabajo se realizaron estudios experimentales y de simulación (en un entorno de COMSOL 5.4) de la electrodiálisis [4] de LiH2PO4 para obtención de LiOH de alta pureza. Para esto, se diseñaron reactores de dos y tres compartimentos separados por membranas. Para el caso de dos compartimentos (Imagen 1), por el anolito se ingresa una solución acuosa de LiH2PO4 1M a pH=2,5 y, por el catolito, una solución de LiOH 0,1M. Ambas soluciones están separadas por una membrana selectiva a cationes CMI-7000S (R-SO3-). Cada compartimento tiene en su extremo un electrodo dimensionalmente estable donde sucede la electrólisis del agua, promoviendo el pasaje de iones litio a través de la membrana para formar LiOH en el catolito. Adicionalmente, en la reacción catódica, se desprende hidrógeno verde que, alimentado a una celda de combustible, reduce los costos energéticos del proceso. El proceso es inherentemente inocuo, no produce desechos contaminantes y produce gases H2 y O2.En este trabajo demostramos la obtención de LiOH de alta pureza a través de un método alternativo a los convencionales, reduciendo costos energéticos y el impacto negativo en el medio ambiente.
Fil: Rozenblit, Abigail. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Zensich, Maximiliano Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Tesio, Alvaro Yamil. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy. - Universidad Nacional de Jujuy. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy. - Gobierno de la Provincia de Jujuy. Centro de Investigacion y Desarrollo En Materiales Avanzados y Almacenamiento de Energia de Jujuy; Argentina
Fil: Calvo, Ernesto Julio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
XXV Congreso de la Sociedad Iberoameriana de Electroquímica
Zacatecas
México
Sociedad Iberoamericana de Electroquímica
description Se estima que la demanda mundial de litio crecerá significativamente en los próximos años a raíz del desarrollo de las baterías para vehículos eléctricos [1]. Los materiales activos de cátodos de dichas baterías se fabrican a partir de carbonato de litio (Li2CO3) o de hidróxido de litio (LiOH), los que actualmente se obtienen por métodos poco amigables con el medio ambiente, como el método evaporítico de cal-soda y el tratamiento del Li2CO3 con Ca(OH)2 respectivamente [2]. En este último, la precipitación de Li2CO3 a 85C tiene un bajo rendimiento debido a su gran solubilidad (9,5 g/L). Una alternativa más eficiente es la precipitación del fosfato de litio (Li3PO4), con una solubilidad de 0,38 g/L a 20ºC, por el agregado de H3PO4, luego de la eliminación de Mg2+ y Ca2+. La solubilidad de dicha sal depende fuertemente del pH debido a su especiación (Li3PO4, Li2HPO4, y LiH2PO4), siendo el fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) el más soluble [3].En este trabajo se realizaron estudios experimentales y de simulación (en un entorno de COMSOL 5.4) de la electrodiálisis [4] de LiH2PO4 para obtención de LiOH de alta pureza. Para esto, se diseñaron reactores de dos y tres compartimentos separados por membranas. Para el caso de dos compartimentos (Imagen 1), por el anolito se ingresa una solución acuosa de LiH2PO4 1M a pH=2,5 y, por el catolito, una solución de LiOH 0,1M. Ambas soluciones están separadas por una membrana selectiva a cationes CMI-7000S (R-SO3-). Cada compartimento tiene en su extremo un electrodo dimensionalmente estable donde sucede la electrólisis del agua, promoviendo el pasaje de iones litio a través de la membrana para formar LiOH en el catolito. Adicionalmente, en la reacción catódica, se desprende hidrógeno verde que, alimentado a una celda de combustible, reduce los costos energéticos del proceso. El proceso es inherentemente inocuo, no produce desechos contaminantes y produce gases H2 y O2.En este trabajo demostramos la obtención de LiOH de alta pureza a través de un método alternativo a los convencionales, reduciendo costos energéticos y el impacto negativo en el medio ambiente.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
info:eu-repo/semantics/conferenceObject
Congreso
Book
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
info:ar-repo/semantics/documentoDeConferencia
status_str publishedVersion
format conferenceObject
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/278455
Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza; XXV Congreso de la Sociedad Iberoameriana de Electroquímica; Zacatecas; México; 2022; 91-91
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/278455
identifier_str_mv Electrodiálisis de fosfato dihidrógeno de litio (LiH2PO4) para la obtención de hidróxido de litio (LiOH) de alta pureza; XXV Congreso de la Sociedad Iberoameriana de Electroquímica; Zacatecas; México; 2022; 91-91
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://sibae.uaz.edu.mx/libro-de-memorias-preliminar/
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv Internacional
dc.publisher.none.fl_str_mv Sociedad Iberoamericana de Electroquímica
publisher.none.fl_str_mv Sociedad Iberoamericana de Electroquímica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1853775812643258368
score 12.747614

Publicaciones similares