Recycling of lithium-ion batteries and waste from Cocos nucifera L. for the synthesis of materials composed of biochar, hydroxides or oxides of Co, Ni and Mn and their applications.

Summary: O avanço tecnológico e a crescente industrialização da economia global têm gerado descarte inadequado de resíduos e de rejeitos. Dentre os rejeitos agroindustriais, destaca-se o coco. Depois do aproveitamento da água e da polpa, a casca e outros subprodutos são frequentemente descartados inadequadamente ou queimados. A reciclagem pode ser usada para transformar o rejeitos lignocelulósicos em biocarvão. Ao transformar biomassa em um material carbonáceo estável e de maior valor agregado, reduz-se o volume de rejeitos. A crescente demanda por energia em dispositivos eletrônicos portáteis e em veículos elétricos tem impulsionado a produção de baterias de íons de lítio (LIBs). Nas LIBs, estão presentes metais críticos, tais como: cobalto, lítio, níquel, manganês, alumínio e cobre. Por isso, é essencial desenvolver tecnologias adequadas para a reciclagem das LIBs. Nesse contexto, o presente projeto tem como objetivo principal a síntese e caracterização de materiais compostos por óxidos mistos provenientes de baterias de íons de lítio exauridas e biocarvão obtido a partir da pirólise do endocarpo de coco. A metodologia adotada envolve várias etapas. Na primeira etapa, será realizada a extração e preparação do biocarvão a partir da pirólise do endocarpo de coco. Na segunda etapa, serão coletados e processados os óxidos mistos provenientes do cátodo das LIBs exauridas. Na terceira etapa será realizada a síntese dos materiais, combinando o biocarvão e a solução lixiviada do cátodo e os métodos de precipitação, hidrotermal e eletroquímico. Posteriormente, os materiais serão submetidos a caracterização utilizando técnicas, como microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de energia dispersiva de raios X, difração de raios X, espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado, área superficial específica BET e tamanho de poros. Os materiais serão investigados eletroquimicamente por meio de técnicas como: voltametria cíclica, carga/descarga galvanostática e espectroscopia de impedância eletroquímica., Os materiais serão aplicados como pseudocapacitores, fotocatalisadores, eletrocatalisadores para as reações de desprendimento de oxigênio e de hidrogênio e sensores não enzimáticos., Espera-se contribuir para a redução dos impactos ambientais causados pelo descarte inadequado do rejeito do coco e de resíduos baterias de íon-lítio e promover o uso de materiais sustentáveis e de alto valor agregado.

Starting date: 30/05/2026
Deadline (months): 36

Participants:

Role	Name
Coordinator *	MARCOS BENEDITO JOSÉ GERALDO DE FREITAS
Researcher *	LUCIENE PAULA ROBERTO PROFETI
Student Doctorate *	RUAN DE OLIVEIRA ALVES