Regeneración impulsada por vidrio de fosfato de hierro de litio amorfo de cátodos gastados de LiCoO: efectos...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Química sustentable

Sus antecedentes:

• Los cátodos usados de óxido de litio-cobalto (LCO) plantean desafíos de reciclaje.
• Los métodos convencionales de reciclaje a menudo implican la descomposición del material, reduciendo el valor de los recursos.
• Los objetivos mundiales de sostenibilidad requieren una recuperación eficiente del material de las baterías.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de regeneración del estado sólido para los cátodos gastados de LCO.
• Para utilizar vidrio amorfo de fosfato de litio y hierro (LFPg) para la reconfiguración estructural del cátodo.
• Establecer un proceso de eficiencia energética y economía atómica para la circularidad de las baterías.

Principales métodos:

• Regeneración en estado sólido de los cátodos gastados de LCO utilizando LFPg.
• Aprovechando el marco rico en defectos de LFPg y la conductividad iónica para la reconstrucción estructural.
• El uso de LFPg como agente multifuncional para crear canales de difusión de Li+, eliminar las vacantes de oxígeno, eliminar las impurezas y homogeneizar los estados redox.

Principales resultados:

• Los cátodos regenerados (LCO: LFPg = 8: 2) alcanzaron una capacidad de 214,6 mAh / g a 0,5 ° C, superando el LCO comercial.
• Se mantuvo una capacidad del 86,1% después de 100 ciclos (163,9 mAh/g) con una eficiencia de Coulomb cercana al 100%.
• Demostró una reducción del 78,2% en la resistencia a la transferencia de carga.

Conclusiones:

• La estrategia de regeneración impulsada por LFPg reconstruye efectivamente los cristales de LCO degradados.
• Este proceso de eficiencia energética y economía atómica ofrece un paradigma para la circularidad de la batería.
• La ingeniería de fase amorfa se identifica como clave para la recuperación sostenible y de alto valor de los recursos de las baterías gastadas.