面對(duì)鋰離子電池（LIB）退役浪潮帶來(lái)的資源和環(huán)境壓力，直接回收方法被認(rèn)為是下一代解決方案。然而，有限的電池壽命與快速迭代技術(shù)的需求之間的矛盾迫使直接回收范式轉(zhuǎn)向“直接升級(jí)回收”。

在此，清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院周光敏團(tuán)隊(duì)提出了一種將廢集流體碎片轉(zhuǎn)化為摻雜劑的閉環(huán)直接升級(jí)回收策略，并利用高包容性共晶熔鹽系統(tǒng)修復(fù)退化多晶LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2中的結(jié)構(gòu)缺陷陰極同時(shí)實(shí)現(xiàn)單晶轉(zhuǎn)變并引入Al/Cu雙摻雜。

升級(jí)回收材料可以有效克服高電壓下的兩個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)：應(yīng)變積累和晶格氧析出。它在 4.6 V 下表現(xiàn)出遠(yuǎn)優(yōu)于商用材料的綜合電化學(xué)性能，特別是在 15 C 下的快速充電能力，以及在 1.2 Ah 軟包電池中循環(huán) 200 次后仍具有令人印象深刻的 91.1% 的容量保持率。

重要的是，這種方法展示了對(duì)各種廢層狀陰極的廣泛適用性，特別是展示了其在混合廢陰極回收中的價(jià)值。這項(xiàng)工作有效地彌合了廢物管理和材料性能增強(qiáng)之間的差距，為廢舊鋰離子電池的回收和下一代高壓陰極的生產(chǎn)提供了一條可持續(xù)的途徑。

SNCM83的閉環(huán)直接升級(jí)回收過(guò)程

SNCM83和UNCM83的結(jié)構(gòu)比較

升級(jí)回收材料的高壓電池性能

Closed-Loop Direct Upcycling of Spent Ni-Rich Layered Cathodes into High-Voltage Cathode Materials. Advanced Materials. https://doi.org/10.1002/adma.202407029