预氧化和预结合兴奋剂策略,构建高性能回收使用的LiFePO4材料
Xiangnan Li1,2, Xinyu Tang1, Ming Ge1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Henan Normal University, Xinxiang, Henan 453007, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|April 26, 2024
概括
使用过的铁酸盐 (LiFePO4) 电池的直接再生通过一种新的先氧化和化策略得到了增强. 这种方法有效地去除碳杂质,并改善电化学性能,特别是在低温下.
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
- 电池回收 电池回收 电池回收
背景情况:
- 使用过的铁酸盐 (LiFePO4) 电池的直接再生为环境和经济带来了好处.
- 使用过的LiFePO4电池中的过剩碳残留物大大降低了再生材料的电化学性能.
- 现有的再生方法难以有效地去除碳杂质并恢复最佳电池性能.
研究的目的:
- 开发一种有效的策略,从已耗尽的电池材料中恢复高性能LiFePO4.
- 为应对直接再生过程中碳残留污染的挑战.
- 改进再生LiFePO4.4的电化学性能,特别是低温性能.
主要方法:
- 为了直接再生使用的LiFePO4.4,采用了一种涉及氧化前和压的合作策略.
- 预氧化被用来有效地去除多余的碳残留物.
- 采用prilling来减少初级粒子大小,缩短Li+扩散距离,并提高水龙头的密度. 添加了Ti4+兴奋剂以进一步改善Li+传输.
主要成果:
- 前氧化步骤成功地从已耗尽的LiFePO4.4中去除了有害的碳杂质.
- 开采改善了再生的LiFePO4的形态和物理特性,包括颗粒大小和水龙头密度.
- 综合策略,包括Ti4+兴奋剂,导致再生LiFePO4,与商业LiFePO4.4相比,具有出色的低温性能.
结论:
- 预氧化和压的协同方法是直接再生高性能LiFePO4.4的可行和有效方法.
- 这一策略克服了废旧LiFePO4回收过程中碳污染的局限性.
- 这些发现为从回收离子电池中生产具有成本效益和高性能的正极材料提供了新的途径.
