整合高效分层和结构重建,促进使用过的阴极材料的直接再生

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
• 可持续化学 可持续化学

背景情况:

• 使用过的离子电池的直接再生为环境和经济带来了好处.
• 有效的再生需要有效地将正极材料与电流收集器分开.
• 现有的分离方法效率低下,可能会损坏正极材料.

研究的目的:

• 开发一种新的高效分层和废旧LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM523) 阴极材料表面重建的新方法.
• 改进使用过的离子电池的直接再生过程.
• 提供有关可持续电池回收的见解.

主要方法:

• 催化激活过氧化硫酸盐,以实现协同的分层和表面重建.
• 在2分钟内将正极材料与电流采集器分离,效率超过99%.
• 同时重建阴极材料表面,以创建快速的离子扩散通路.

主要成果:

• 在短短2分钟内,从电流收集器中获得了超过99%的阴极材料分离效率.
• 同时重建了阴极表面,减少了离子迁移障碍.
• 再生NCM523恢复商业级容量 (152 mAh·g-1),并在1000个循环后保持75%的容量.

结论:

• 完整的分离和表面重建对于有效的消耗离子电池的直接再生至关重要.
• 开发的方法为回收离子电池提供了一种可持续和高效的方法.
• 这项工作为优化电池回收过程提供了关键的见解.