钴酸锂(LCO)电池凭借其高能量密度在锂离子电池市场占据中地位,然而废旧电池中大量存在的贵重金属元素对环境和经济都会造成巨大影响。因此,合理回收再利用对于资源可持续化有着重要意义。与现有的火法冶金和湿法冶金回收方法相比,直接...钴酸锂(LCO)电池凭借其高能量密度在锂离子电池市场占据中地位,然而废旧电池中大量存在的贵重金属元素对环境和经济都会造成巨大影响。因此,合理回收再利用对于资源可持续化有着重要意义。与现有的火法冶金和湿法冶金回收方法相比,直接再生法作为废旧钴酸锂最具潜力的回收策略。在这里,我们展示了一种直接再生工艺,不仅可以从废旧锂离子电池中回收LCO,还可以对其进行升级,强化结构稳定性,提升电化学性能。在回收过程中,基于废LCO与NiF_(2)和Li_(2)CO_(3)混合物之间的直接反应,在此过程中,F和Ni进入LCO体相内,形成双掺杂后的HV-LCO。升级后的HV-LCO在4.6 V高压下具有优异的倍率性能(1 C克容量为207.2 mA h·g^(-1),10C克容量为137.54 mA h·g^(-1))、良好的高倍率长循环性能(5C初始克容量为193.2mA h·g^(-1),200次循环后保留其初始容量的89.8%)、高度可逆的晶体结构和高Li^(+)扩散系数。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)证实了回收工艺的有效性,通过循环伏安曲线、阻抗测试证实了HV-LCO的充放电特征。展开更多
文摘钴酸锂(LCO)电池凭借其高能量密度在锂离子电池市场占据中地位,然而废旧电池中大量存在的贵重金属元素对环境和经济都会造成巨大影响。因此,合理回收再利用对于资源可持续化有着重要意义。与现有的火法冶金和湿法冶金回收方法相比,直接再生法作为废旧钴酸锂最具潜力的回收策略。在这里,我们展示了一种直接再生工艺,不仅可以从废旧锂离子电池中回收LCO,还可以对其进行升级,强化结构稳定性,提升电化学性能。在回收过程中,基于废LCO与NiF_(2)和Li_(2)CO_(3)混合物之间的直接反应,在此过程中,F和Ni进入LCO体相内,形成双掺杂后的HV-LCO。升级后的HV-LCO在4.6 V高压下具有优异的倍率性能(1 C克容量为207.2 mA h·g^(-1),10C克容量为137.54 mA h·g^(-1))、良好的高倍率长循环性能(5C初始克容量为193.2mA h·g^(-1),200次循环后保留其初始容量的89.8%)、高度可逆的晶体结构和高Li^(+)扩散系数。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)证实了回收工艺的有效性,通过循环伏安曲线、阻抗测试证实了HV-LCO的充放电特征。
