面對鋰離子電池(LIB)退役浪潮帶來的資源和環境壓力,直接回收方法被認為是下一代解決方案。然而,有限的電池壽命與快速迭代技術的需求之間的矛盾迫使直接回收范式轉向“直接升級回收”。
在此,清華大學深圳國際研究生院周光敏團隊提出了一種將廢集流體碎片轉化為摻雜劑的閉環直接升級回收策略,并利用高包容性共晶熔鹽系統修復退化多晶LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2中的結構缺陷陰極同時實現單晶轉變并引入Al/Cu雙摻雜。
升級回收材料可以有效克服高電壓下的兩個關鍵挑戰:應變積累和晶格氧析出。它在 4.6 V 下表現出遠優于商用材料的綜合電化學性能,特別是在 15 C 下的快速充電能力,以及在 1.2 Ah 軟包電池中循環 200 次后仍具有令人印象深刻的 91.1% 的容量保持率。
重要的是,這種方法展示了對各種廢層狀陰極的廣泛適用性,特別是展示了其在混合廢陰極回收中的價值。這項工作有效地彌合了廢物管理和材料性能增強之間的差距,為廢舊鋰離子電池的回收和下一代高壓陰極的生產提供了一條可持續的途徑。
SNCM83的閉環直接升級回收過程
SNCM83和UNCM83的結構比較
升級回收材料的高壓電池性能
Closed-Loop Direct Upcycling of Spent Ni-Rich Layered Cathodes into High-Voltage Cathode Materials. Advanced Materials. https://doi.org/10.1002/adma.202407029
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