Analizar de forma fiable los residuos de las baterías de iones de litio

El reciclaje de baterías de iones de litio está cobrando una importancia cada vez mayor. La Unión Europea exige una eficiencia de reciclaje del 65 % del peso medio de las baterías de iones de litio. El elemento central del proceso de reciclaje es la denominada «masa negra»: una mezcla granulada o en polvo compuesta por grafito y metales como el litio, el cobalto, el cobre, el níquel y el manganeso, que se genera durante el tratamiento de las baterías usadas. El análisis preciso de su composición es fundamental, tanto para evaluar la calidad de las materias primas como para garantizar el funcionamiento de las nuevas baterías. El reto no radica solo en la complejidad de la matriz, sino también en la eficiencia del proceso de análisis: los distintos elementos requieren diferentes tipos de llama y estrategias de calibración, y los pasos de dilución manuales ralentizan el funcionamiento rutinario. Este folleto de aplicación muestra cómo se puede llevar a cabo de forma automatizada y fiable el análisis de los elementos principales en la masa negra de las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) mediante el AAS de llama con fuente continua de alta resolución (HR-CS AAS).

Gracias a la combinación de mediciones secuenciales rápidas y la dilución automática de muestras, es posible determinar el aluminio, el cobre y el litio en un proceso de análisis totalmente automatizado, sin necesidad de cambiar de lámpara según el elemento ni de intervenciones manuales en caso de que se superen los límites del rango. La alta resolución espectral del sistema permite, además, identificar y corregir posibles interferencias espectrales directamente en el pico del analito.

Para cuatro muestras de masa negra de LFP con diferentes tamaños de partículas, tras la extracción ácida se determinaron recuperaciones superiores al 90 %, lo que indica un análisis no afectado por la matriz. La desviación estándar relativa de las mediciones triples se situó en todo momento por debajo del 2 %, lo que subraya la reproducibilidad del método.

En el folleto técnico completo se detallan los parámetros del método, las configuraciones de los equipos y los pasos de preparación de las muestras que se utilizan, así como las diferencias concretas entre los resultados de cada una de las muestras.