从使用的离子电池中回收阴极材料的闭环循环循环回收,通过协作漏和直接再生方法

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
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 使用过的离子电池 (LIB) 带来了环境挑战,并代表了关键金属的损失.
• 对LIBs需求的增长加剧了对,和等关键金属的供需不平衡.

研究的目的:

• 开发和研究一种直接再生机制,用于使用过的LIBs的三元阴极材料.
• 优化预处理,金属洗和现场再组合过程,以有效地回收材料.

主要方法:

• 减少使用过的LIB阴极材料的烤,以形成金属氧化物.
• 酸浸出用于提取贵金属 (Ni,Mn,Co).
• 循环回收的正极材料的现场再生和表征.

主要成果:

• 在优化条件下 (40分钟,80°C) 实现了高水效率:Ni (91.27%),Mn (87.45%),Co (88.57%).
• 再生的正极材料表现出优良的结构性质:高球性,均的颗粒大小,完整的分层α-NaFeO2结构,低阴离子混合.
• 电化学性能显示可逆放电容量为143.7 mAh/g (第一周期) 和50个周期后137.2 mAh/g (94.8%的保留率).

结论:

• 直接再生过程是有效的生产高质量的阴极材料从消耗的LIBs.
• 再生材料显示出有前途的电化学性能,适合商业电极应用.
• 这种回收策略为LIB废物管理提供了一个可持续,清洁和绿色的途径.