废旧钴酸锂直接再生有新法

合肥在线2024-06-11  10

导读:钴酸锂材料被广泛用于锂离子电池的正极。随着锂电池数量逐年攀升,废旧钴酸锂的处置成为问题。近日,中国科学院合肥物质院固体所环境与能源纳米材料中心(以下简称“中科院合肥固体所材料中心”)在废旧钴酸锂升级为高压钴酸锂正极材料的研究中取得了新进展,…

钴酸锂材料被广泛用于锂离子电池的正极。随着锂电池数量逐年攀升,废旧钴酸锂的处置成为问题。近日,中国科学院合肥物质院固体所环境与能源纳米材料中心(以下简称“中科院合肥固体所材料中心”)在废旧钴酸锂升级为高压钴酸锂正极材料的研究中取得了新进展,成功地将废旧钴酸锂直接再生为4.6 V高压钴酸锂,对实现锂离子电池行业的绿色、环保、可持续发展具有重大的经济价值和生态意义。

钴酸锂凭借其出色的体积能量密度、良好的倍率性能和稳定的循环性能,在计算机、通信和消费电子市场中始终占据着不可替代的地位。在金属资源逐渐枯竭等形式下,废旧钴酸锂电池如何有效再生利用?

对于这一现实问题,中科院合肥固体所材料中心研究人员提出了一种湿化学浸渍/固相烧结以及磷化策略,成功修复了废旧钴酸锂中受损的层状结构。升级后的钴酸锂在4.6 V电压下具有优异的电化学性能,包括高比容量、良好的循环稳定性等,性能优于商业钴酸锂正极材料。

此外,研究人员结合原位X射线衍射技术、GITT测试以及DFT密度泛函理论计算结果,详细分析了高压钴酸锂充放电过程中的反应机制。该研究中设计的多重表面改性与体相掺杂策略,为退役钴酸锂直接升级再造成下一代高性能正极材料提供了重要指导。

合报科学+融媒体工作室

合肥通客户端-合报全媒体记者 刘小容

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