废旧锂电池直接再生研究获进展

中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所在废旧钴酸锂电池直接再生为电化学性能优异的正极材料研究中取得新进展。通过一种简单的“一石三鸟”固相烧结策略，可将废旧钴酸锂回收升级为高性能的正极材料高压钴酸锂。相关研究成果发表在《先进能源材料》上。以碳酸锂、硫脲和乙酸锰分别作为锂源和掺杂剂，同时实现成分/结构缺陷修复、外表面重建以及元素掺杂三重效应耦合，将废旧钴酸锂电池升级为高压钴酸锂正极材料。研究通过修复废旧钴酸锂存在的成分/结构缺陷、表面晶格氧逸出和结构畸变等问题，确保再生高压钴酸锂的电化学性能优于未受损的钴酸锂材料。研究还发现，来自不同厂家或不同失效程度的废旧钴酸锂正极材料均可有效升级为高性能锂离子电池，证实了“一石三鸟”的固相烧结策略具有通用性。此外，研究采用原位XRD和DFT理论计算等方法探讨了充放电过程中材料内在的结构演变和潜在的再生机理。该工作有望为废旧锂离子电池回收再生和升级再造成具有长期循环稳定性的高能量密度电池提供新思路。

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