通过电压响应智能预分离器与表面工程牺牲剂接近可持续的离子电池
Xin Chang1,2, Min Fan1, Boheng Yuan1,2
1CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology, CAS Research/Education Centre for Excellence in Molecular Sciences, Beijing National Laboratory for Molecular Sciences (BNLMS), Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100190, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|May 27, 2024
概括
一种新型的预化分离器使耗尽的铁酸盐电池能够直接再生. 这种智能材料可以补充,防止过度化,使电池寿命翻倍,提高回收效率.
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
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 循环利用面临着资源枯竭和环境问题带来的挑战.
- 传统的方法往往忽略了LiFePO4阴极,因为它们的成本低廉,铁也很丰富.
- 消耗的LIBs的直接再生是可取的,但受到实际和经济因素的限制.
研究的目的:
- 开发一个智能预化分离器,用于直接再生废弃的LiFePO4电池.
- 为了解决当前电池回收和再生技术的局限性.
- 提高回收LIBs的性能和寿命.
主要方法:
- 使用表面工程牺牲剂的预化分离器的设计和实施.
- 利用协同的阳离子和阴离子氧化还原技术,通过电压调节实现智能释放/摄入.
- 采用分阶段的补充策略进行阴极恢复.
主要成果:
- 成功恢复了使用过的LiFePO4阴极容量,达到163.7 mAh g-1.1.
- 将回收的 LiFePO4 阴极的使用寿命提高了一倍.
- 分离器吸收了多余的 (大约. 600 mAh g−1) 在2.5 V以下,防止阴极过度化.
结论:
- 拟议的预化分离器提供了一种简单,具有成本效益的解决方案,用于直接再生耗尽的LIBs.
- 这一创新显著提高了LiFePO4电池回收的可行性.
- 该战略扩大了可持续电池生命周期管理的可能性.


