Qinwen Zhou, Zixuan Huang, Jianwen Liu*, Yufeng Zhao, Joey Chung-Yen Jung, Jiujun Zhang, Shengming Xu*, A closed-loop regeneration of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 and graphite from spent batteries via efficient lithium supplementation and structural remodelling, Sustain. Energy & Fuels, 2021, 5, 4981-4991. (IF: 6.367)
由于原材料稀缺和合成工艺成本高昂,锂镍钴锰氧化物(NCM)废料的回收和再生受到高度重视。然而,目前大多数研究主要集中在低镍含量NCM(如NCM111或NCM523)的回收利用上,几乎没有关于高镍NCM的相应研究报告。在此,我们报告了一种新颖的闭环方法,该方法可实现从废旧电池中同时再生 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622) 和石墨电极材料。通过添加适量的锂源和设计分段煅烧工艺,有效补充了废旧NCM622材料中耗尽的锂,同时重塑了NCM622的塌陷结构。同时还通过预处理和退火对废石墨进行了重构。再生的NCM622和石墨用于新的全电池,在0.2 C条件下循环100次后,其可逆容量为151.4 mAh/g,容量保持率为95.6%,库仑效率逐渐提高,电池性能与新型商用电池相当。本文提出的固相再生方法将为动力锂离子电池的可持续发展,尤其是工业应用提供有力支持