高性能扩展石墨,通过综合氧化和净化方法从废弃的离子电池中再生
Haiqiang Gong1, Hougui Xiao1, Long Ye1
1National Engineering Laboratory for High-Efficiency Recovery of Refractory Nonferrous Metals, School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, PR China.
Waste management (New York, N.Y.)
|September 11, 2023
概括
从离子电池 (LIB) 中回收废石墨,可以获得高性能扩展石墨 (EG) 阳极材料. 这一单步过程净化和扩展石墨,降低成本和环境影响.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 使用过的离子电池 (LIB) 的回收主要集中在有价值的阴极金属上,忽视了废弃石墨阳极.
- 废弃石墨阳极既具有污染风险,也代表了资源回收的未开发潜力.
研究的目的:
- 开发一种高效,综合的方法,从废弃的LIB石墨中制备高性能扩张石墨 (EG) 阳极材料.
- 为了证明石墨阳极的增值回收利用,提高它们的电化学性能.
主要方法:
- 一个单步氧化和净化过程,在硫混合酸系统中使用 permanganate.
- 控制氧化性的调节,以实现同时扩张石墨和去除杂质.
主要成果:
- 从废弃LIB石墨中成功制备EG,具有出色的电化学性能.
- 在0.1C时达到435.8 mAh·g-1的可逆容量,并在1000个循环后在1C时保持370 mAh·g-1的可逆容量.
- 开发的EG性能优于原始的商业石墨.
结论:
- 拟议的方法提供了一种整合方法,用于净化和升级废石墨,使其成为高性能阳极材料.
- 这一策略降低了生产成本和环境影响,为LIB回收提供了可持续的解决方案.
- 再生EG可以满足未来LIB应用中对先进阳极材料的日益增长的需求.
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