钢铁废弃物的高价值资源利用,以制备统一的微纳米 LiFePO / C 阴极材料
Ting Zhang1,2,3, Jiaxi Song2, Shanshan Zhang2
1National Engineering Research Center for Integrated Utilization of Salt Lake Resources, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.
ACS applied materials & interfaces
|November 13, 2024
概括
钢渣被转化为微纳米FePO4和LiFePO4 / C电池材料. 这种废物转化为资源的方法提高了高速率应用的排放能力.
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
- 废物管理 废物管理
背景情况:
- 钢是一种丰富的工业副产品,具有资源回收的潜力.
- 开发可持续的钢利用方法对于环境和经济效益至关重要.
- 高性能阴极材料对于先进的储能应用是必不可少的.
研究的目的:
- 创新地将钢转化为微纳米FePO4和碳涂层LiFePO4/C (铁酸盐/碳).
- 建立一个废弃物到资源的途径,用于钢的价值化.
- 为了研究衍生LiFePO4 / C材料的电化学性能.
主要方法:
- 钢的选择性两步水.
- 高通量机械合反应堆 (HMCRR) 的快速共降,具有卓越的质量转移.
- 在现场碳热减少用于碳涂层.
- 综合性废渣成分分析和热力学分析,以优化工艺.
主要成果:
- 从钢中成功合成了微纳米FePO4和高性能LiFePO4/C.
- 提出了一种金属漏机制,确认了工艺的选择性.
- 优化了降水pH值,以避免不纯沉积物形成.
- 实现了高放电容量:在0.1°C时167.44 mAh/g,在1°C时153.56 mAh/g,在10°C时119.62 mAh/g.
结论:
- 开发的方法为钢提供了有效的废物转化为资源的途径.
- 由碳涂层制成的LiFePO4/C具有出色的电化学性能,特别是在高速率下,由于其增强的动力学和稳定性.
- 这种方法有助于可持续发展的材料开发和循环经济原则.
