使用过的LiFePO4的双循环回收:缺陷遗传使耐用和快速充电的离子电池成为可能
Xiao-Tong Wang1, Zhen-Yi Gu1, Jun-Ming Cao1
1State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, MOE Key Laboratory for UV Light-Emitting Materials and Technology, Northeast Normal University, Changchun 130024, China.
National science review
|September 12, 2025
概括
使用过的离子电池可以重新用于离子电池. 以前被视为缺陷的铁空隙现在被设计成高性能阴极材料,改善电池寿命和可持续性.
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:
- 使用过的离子电池 (LIB) 带来了环境挑战.
- 在LiFePO4阴极中的Fe空缺通常与容量降低有关.
研究的目的:
- 从已使用的LIB中重新利用Fe空缺,用于离子电池 (SIB) 的先进阴极材料.
- 调查这些空缺职位的功能潜力作为有利的结构缺陷.
主要方法:
- 工程化Na-Fe-P-O阴极材料使用已使用的LFP电池中空的Fe空位.
- 研究了在Na+离子去/间隔过程中自适应的格子呼吸机制.
- 通过快速充电和长期循环稳定性测试来评估性能.
- 评估了双循环上循环模型的经济和环境影响.
主要成果:
- 在6分钟内达到80%的充电状态.
- 在10C的4000个循环后,保持了82.9%的容量.
- 展示了一种自我适应的格子呼吸机制,适应体积变化.
- 上循环模式提高了65%的经济回报,减少了29%的环境足迹.
结论:
- 费用空缺可以作为高性能SIB阴极的有益缺陷来发挥作用.
- 这种方法将降解机制转化为下一代电池的设计策略.
- 开创了LIB上循环和电池创新的可持续范式.


