Analisar com fiabilidade os resíduos de baterias de iões de lítio

A reciclagem de baterias de iões de lítio está a ganhar importância a um ritmo acelerado. A União Europeia exige uma eficiência de reciclagem de 65 % do peso médio das baterias de iões de lítio. No centro do processo de reciclagem está a chamada «massa negra»: uma mistura granulosa ou pulverulenta de grafite e metais como o lítio, o cobalto, o cobre, o níquel e o manganês, que surge durante o tratamento das baterias usadas. A análise precisa da sua composição é determinante — tanto para a avaliação da qualidade das matérias-primas como para o funcionamento das novas baterias. O desafio reside não só na complexidade da matriz, mas também na eficiência do processo de análise: elementos diferentes exigem tipos de chama e estratégias de calibração distintos, e as etapas manuais de diluição atrasam o funcionamento de rotina. Este documento de aplicação mostra como a análise dos elementos principais na massa negra proveniente de baterias de fosfato de lítio-ferro (LFP) pode ser realizada de forma automatizada e fiável com o AAS de chama com fonte contínua de alta resolução (HR-CS AAS).

Através da combinação de medições sequenciais rápidas e diluição automática de amostras, é possível determinar o alumínio, o cobre e o lítio num processo de análise totalmente automatizado — sem necessidade de troca de lâmpadas específicas para cada elemento e sem intervenções manuais em caso de ultrapassagem dos limites de detecção. A elevada resolução espectral do sistema permite, além disso, a identificação e correção de possíveis interferências espectrais diretamente no pico do analito.

Para quatro amostras de massa negra de LFP com diferentes tamanhos de partículas, foram determinados teores de recuperação superiores a 90 % após a extração ácida — o que indica uma análise não afetada pela matriz. O desvio-padrão relativo das medições triplas situou-se consistentemente abaixo dos 2 %, o que sublinha a reprodutibilidade do método.

Os parâmetros do método, as configurações do equipamento e as etapas de preparação das amostras utilizados neste processo — bem como as diferenças detalhadas nos resultados de cada amostra — são apresentados no documento de aplicação completo.