量子科学技術研究開発機構の星野毅上席研究員らは、廃リチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）から９９・９９％の高純度リチウムを現在の輸入価格以下で回収する技術を開発した。廃ＬＩＢを焙焼して得た電池灰を水に浸し、溶け出したリチウムイオンを分離膜で精製する。試験装置では１４日間の稼働で約２４グラムのリチウムを回収できた。高濃度リチウム原液を作れば輸入価格の半値以下での回収も見込める。

セラミックスであるリチウム・ランタン・チタン酸化物（ＬＬＴ）でリチウムイオンの伝導膜を作製する。この伝導膜に電池灰浸出溶液を流し、電圧をかけると純水側にリチウムイオンが移動する。回収液を乾固させれば水酸化リチウム、回収液に二酸化炭素を吹き込めば炭酸リチウムとして回収される。

試験装置では電池灰浸出溶液に含まれる約３０グラムのリチウムの８割を１４日間で回収できた。リチウムの製造原価を試算したところ２０２０年の平均輸入価格１２８７円を下回った。高濃度原液を利用すると半値も見込める。

リチウムイオンの膜透過のために供給する電力の８―９割がイオンの移動に使われており、この過程で電気分解の水素も発生する。水素利用や二酸化炭素固定などの付加価値を積み上げれば、より低コストでリチウムをリサイクルできる可能性がある。