Junhan Pu, Zixuan Huang, Caiyun Wu, Shaoqing Liu, Shiqi Liu, Xue Liu, Lei You,Qin Wang, Ying Zheng, Rong Zeng, Jianwen Liu*, Boosting the performance enhancement of short-process regenerated Ni-rich cathode via antimony doping and modification, Energy Storage Materials, 2024, 67, 103304. (IF:20.5)
目前,废旧锂离子电池正极材料的短流程再生因其工艺流程短、废液排放少以及回收材料的梯次利用而受到研究人员的广泛关注。然而,短流程再生电极材料的性能通常难以与商用材料相媲美,尤其是镍钴锰氧化物(NCM)锂电极材料。在此,我们提出通过掺杂锑(Sb)和改性来提高短流程再生 NCM 的性能。首先用草酸对废 NCM 进行选择性浸出,然后直接干燥以获得前驱体,无需分离和过滤。最后,通过锂补充和掺杂锑改性对 NCM 进行再生。经过最佳掺杂改性的再生 NCM(RSb10)具有更好的电化学性能和循环稳定性。它的初始比放电容量为 152.3 mAh/g,在 0.5C 下循环 200 次后容量保持率为 86.3%,可与商用 NCM 相媲美。锑元素可以均匀地分布在短流程再生 NCM 的内部,特别是在表面有一层 Li3SbO4保护膜的情况下。通过理论计算,R-Sb10 具有较低的材料形成能量、较高的阳离子无序能障和较低的 Li+扩散能障。掺杂改性方法为提高再生材料的性能提供了一种新思路,有望满足未来工业应用的需求。