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從廢舊鋰離子電池中直接再生陰極材料是一種高效的方法，但存在難以精確補(bǔ)鋰的問題，這會導(dǎo)致再生材料性能不佳。

圖1.?溶熱策略的示意

清華大學(xué)徐盛明、中南大學(xué)楊越等開發(fā)了一種以乙醇為溶劑的溶熱策略，用于廢舊NCM的再生。具體而言，將廢舊LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂陰極材料（S-NCM523）與LiNO₃的飽和乙醇溶液混合，然后在封閉的反應(yīng)器中加熱進(jìn)行鋰化反應(yīng)。鋰化后得到的固體粉末在氧氣環(huán)境中經(jīng)過850℃的熱退火處理，可得到直接再生材料。

與現(xiàn)有的水熱法相比，這種溶熱法有以下創(chuàng)新之處：首先，鋰在乙醇中的溶解度低于在水中的溶解度，可抑制鋰的反向溶解，使補(bǔ)鋰更精確，從而使再生正極材料的性能優(yōu)于水熱法補(bǔ)鋰。此外，乙醇的沸點低，有利于創(chuàng)造滿足鋰嵌入的高壓環(huán)境（<150℃），因此能耗低于水熱法。

圖2.?再生材料的電化學(xué)性能研究

因此，溶熱法的引入和創(chuàng)新將改善水熱法的缺點，并提高修復(fù)材料的質(zhì)量。結(jié)果，鋰可以被精確地補(bǔ)充到缺失的位點，再生材料恢復(fù)了穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu)，具有極佳的循環(huán)性（在1 C下循環(huán)560次后容量保持率為90.23%）。由于溶劑循環(huán)和較低的再鋰化溫度，再生過程能耗低、二氧化碳排放量少且利潤高，這項工作為從廢舊鋰離子電池中直接再生高性能正極材料提供了一條前景廣闊的途徑。

圖3.?溶劑熱回收法的經(jīng)濟(jì)性分析

Solvothermal Strategy for Direct Regeneration of High-Performance Cathode Materials from Spent Lithium-ion Battery. Nano Energy 2023. DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.109145

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?清華/中南Nano Energy：從廢舊鋰離子電池中直接再生高性能正極材料

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