将消耗的石墨阳极回收到预化催化剂中:向无阳极细胞原型制造的分离器策略
1State Key Laboratory of Solidification Processing, Centre for Nano Energy Materials, School of Materials Science and Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi'an, 710072, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 27, 2024
概括
这项研究将消耗的石墨阳极升级为再生铁酸盐阴极的催化剂,使高性能,耐湿的无阳极离子电池成为可能.
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
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 制造需要可持续的回收策略.
- 直接阴极再生和阳极价值利用是关键的挑战.
研究的目的:
- 开发一种闭环方法,将废旧石墨再循环转化为预化催化剂.
- 为了使退役的LiFePO4阴极能够有效地回收和重复使用.
- 为高性能无阳极LIBs提供原型.
主要方法:
- 通过调整层间间距和缺陷,使用过的石墨被再循环转化为更少层的石墨烯片 (FGF).
- FGF催化了Li5FeO4纳米晶体,用于预化退役的LiFePO4.
- 疏水性改造确保了对水分的耐受性,使其具有商业兼容性.
- 制造和测试了无阳极袋式电池 (LiFePO4dakdakdakdakdakCu).
主要成果:
- 上循环的FGF证明了LiFePO4的高效预化,使用了98%的Li+.
- 无阳极电池原型实现了高能量密度 (386.6 Wh kg-1) 和输出功率 (1159.8 W kg-1).
- 该细胞表现出强大的循环性和耐湿性.
结论:
- 这项工作为石墨上循环和无阳极细胞原型设计提供了一个可行的协议.
- 开发的方法支持可持续的电池供应链.
- 该方法为再生电池组件提供了一种通用策略.
