表面工程使得高度降解的分层阴极能够有效地回收利用
Qingrong Huang1, Xiaodong Zhang1, Xiaowei Lv1
1Beijing Key Laboratory of nvironmental Science and Engineering, School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|March 7, 2025
概括
现在可以直接回收降解的阴极材料. 用酸蚀刻的表面工程重新激活了离子扩散通道,恢复了先进电池应用的高容量和稳定性.
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:
- 阴极材料的直接回收提供经济和环境的好处.
- 由于岩盐相积阻断的扩散,现有的方法与高度降解的分层材料作斗争.
- 这种积累对相位转换带来了热力学挑战.
研究的目的:
- 开发一种表面工程策略,用于直接回收高度降解的正极材料.
- 在退化的正极表面上重新激活扩散通道.
- 为了提高回收的正极材料的稳定性和性能.
主要方法:
- 采用酸蚀刻技术对降解的正极材料表面进行修改.
- 电化学惰性岩盐相的选择性去除.
- 将多晶体结构解离成单晶,以减少化障碍.
主要成果:
- 恢复了降解后的LiNi_{0.5}$Co$_{0.2}$Mn$_{0.3}$O$_{2}$的容量,从59.7到165.4mAh,达到与商业材料相提并论的性能.
- 在500个循环后,在袋式全细胞中,在1C保持了80.1%的容量.
- 证明了该策略在丰富的层级材料和LiCoO$_{2}$上的有效性.
结论:
- 表面工程辅助的直接上循环是高度降解的阴极材料的一个有希望的方法.
- 酸蚀刻有效地去除有害的表面相,并改善材料结构.
- 这种方法提高了电化学性能和稳定性,使可持续的电池回收成为可能.
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