从退役的离子电池中提升阳极石墨,通过机械化学策略的固相脱皮
Xueru Wang1, Haichao Yu1, Jie Zhou1
1College of Materials and Environmental Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, People's Republic of China.
Waste management (New York, N.Y.)
|April 22, 2024
概括
从离子电池 (LIB) 中利用热解和机械化学方法回收使用的石墨,可以产生有价值的材料. 这一绿色战略提高了可持续废物管理的性能.
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
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 来自离子电池 (LIB) 的消耗石墨代表了具有未开发资源潜力的重大废物流.
- 城市采矿LIB对于可持续的资源回收和废物管理至关重要.
- 为循环经济发展,开发回收阳极石墨的有效方法至关重要.
研究的目的:
- 提出一种良性工艺,用于从使用终止的LIB中回收使用过的石墨 (SG).
- 研究将低温热解和机械化学技术整合在一起的有效性.
- 提高回收石墨的电化学性能,用于储能应用.
主要方法:
- 在500°C的低温热解,以实现高效的PVDF结合剂解离.
- 机械化学脱皮使用球磨法辅助尿素,用于石墨片和石墨烯纳米板生产.
- 处理后冲洗以去除剩余的LiF盐并净化材料.
主要成果:
- 热解实现了82.2%的PVDF解离.
- 机械化学加工产生了丰富的石墨片和一些单层石墨烯纳米板.
- 由此产生的机械化学加工石墨 (MG) 呈现出高纯度和独特的边缘结构,增强了离子储存.
- MG显示出高的初始特定充电容量 (521.3 mAh g-1) 和良好的循环稳定性 (569.9到538 mAh g-1在0.1 A/g的50个循环中).
结论:
- 拟议的绿色战略有效地重建和升级来自LIBs的阳极石墨.
- 该过程为废物管理和资源回收提供了一种可持续的方法.
- 回收石墨的增强电化学特性证明了其在高性能储能设备中的潜力.


