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來源丨中國知網、光明日報全媒體記者 陳鵬

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作者:林春景李丹華 溫浩然 馬天翼 常宏 常沛祥 李海強 劉仕強

單位:中汽研新能源汽車檢驗中心(天津)有限公司

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1. 北理李麗/陳人傑AEM:廢舊鋰電正極材料的可持續升級回收工藝,性能更優!
由於具有環境和經濟效益的潛力,廢舊鋰離子電池正極材料的無損修復一直是廢物資源化研究領域的聖杯。
北京理工大學李麗、陳人傑等首次發現了廢舊材料中的Mn缺乏和陽離子無序特性,並通過使用低碳和經濟的原位升級回收工藝修復了降解的晶體結構。
圖1 升級回收工藝示意及材料表徵
由於在使用過程中Mn溶解導致廢舊鋰離子電池正極材料中存在大量Mn空位,僅靠補鋰無法恢復材料的理想摩爾比,因而無法獲得最佳的電化學容量。因此,作者提出了針對Mn缺乏的升級回收策略。修復後的無序LiMn2O4(LMO)材料比有序LMO材料具有更高的容量和穩定性。這種出乎意料的行為歸因於原位升級回收工藝,該工藝增強了Li/Mn原子的無序性,從而改變了正極材料的電化學活性和結構穩定性。具體來說,Li/Mn無序可以有效抑制Jahn-Teller畸變和兩相相變,激活無序Li的活性,從而有助於升級回收材料的穩定高放電容量。結果,升級後的無序LMO正極具有高容量(10 C循環後0.1 C時為266.8 mAh g-1)和出色的循環穩定性(2 C循環100次後為212 mAh g-1),優於商業LMO正極材料和報道的有序LMO材料。
圖2 電化學性能對比
此外,與鋰補充修復工藝相比,這種升級回收修復工藝減少了38.8%的溫室氣體(GHG)排放,並提高了21.1%的經濟回報。並且,這一發現不僅填補了TM缺陷修復機制的空白,為廢舊電池材料的創新回收利用提供了思路,同時也指導了電極材料的設計,推動了未來綠色鋰離子電池的可持續發展。此外,依靠原位原子無序來提高儲能性能的無序結構設計策略有望擴展到其他電極材料,以促進綠色二次電池的可持續發展。
圖3 升級回收工藝的經濟和環境價值評估
Sustainable Upcycling of Spent Lithium-Ion Batteries Cathode Materials: Stabilization by In Situ Li/Mn Disorder. Advanced Energy Materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202201174

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Apple Music 作為 iPhone 手機上為數不多的預裝 app,想必很多人不會陌生,但是國內真正長期使用的人應該不多。


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體壇時刻:

6月12日,UFC終極格鬥冠軍賽在新加坡進行,在第二回合臨近結束時,張偉麗KO對手獲勝。憑藉這場勝利,張偉麗重新獲得了UFC女子草量級冠軍挑戰權。

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