在回收的石墨阳极材料上现场建造多层结构,以提高其离子运输性能
Zongyu Yang1, Rui Li2, Weiyue Zheng1
1School of Materials Science and Engineering, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong 643000, PR China; Sichuan Province Key Laboratory for Corrosion and Protection of Materials, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong 643000, PR China.
Journal of colloid and interface science
|December 25, 2025
概括
研究人员开发了一种用于消耗石墨阳极的催化上循环方法,提高了电动汽车电池的性能. 这种可持续的方法使用废物衍生的氧化铜来制造高容量,耐用的电池材料.
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:
- 对电动汽车和电子产品的需求不断增长,导致消耗电池的产生增加.
- 回收消耗的石墨阳极至关重要,但在效率,成本和环境影响方面面临挑战.
- 目前的回收方法往往无法满足性能和可持续性要求.
研究的目的:
- 开发一个高效的,成本效益的,对环境无害的用于废旧石墨阳极的催化上循环策略.
- 将废弃石墨转化为离子电池的高性能阳极材料.
- 为可持续的电池生产建立一个闭环回收模式.
主要方法:
- 使用协同催化上循环策略,采用氧化铜 (从酸性废物流中回收) 和涂层.
- 促进在再生石墨中形成一个多孔的等级结构,以提高离子的运输和储存.
- 优化了过程,以提高电化学性能和材料稳定性.
主要成果:
- 优化的阳极在2°C时实现了229 mAh g-1的高容量,比传统回收石墨提高了55%.
- 证明了出色的长期稳定性,在0.5C的300个循环后保持274mAhg-1的0.5C.
- 成功地重新利用废物,提高经济可行性和减少环境负担.
结论:
- 催化上循环策略显著提高了使用过的石墨阳极的电化学性能.
- 这种方法为电池回收提供了一种可持续且经济可行的解决方案.
- 这项工作为可持续的电池材料生产和废物管理建立了一个闭环模式.
