Nature子刊：成会明院士团队，锂电回收领域又取得新进展！

第一作者：Junxiong Wang、Kai Jia和Jun Ma

通讯作者：成会明院士、周光敏副教授和梁正教授

通讯单位：清华大学深圳国际研究生院、中国科学院深圳先进技术研究院、上海交通大学

DOI：https://doi.org/10.1038/s41893-023-01094-9

研究背景

钴酸锂（lithium cobalt oxide, LCO）的制备占据全球70%以上的钴资源，因此对废旧钴酸锂中钴和锂资源的回收再利用至关重要。然而，现有的火法冶金和湿法冶金回收方法涉及大量的能量输入和危险化学品的使用。鉴于此，中国科学院深圳先进技术研究院成会明院士、清华大学深圳国际研究生院周光敏副教授和上海交通大学梁正教授（共同通讯作者）等人报道了一种可行的“一步法”工艺，不仅可以从废弃锂离子电池（LIBs）中回收钴酸锂（LiCoO₂），而且还将其再生为具有更优异电化学性能的正极材料。

文章要点

1、本文的回收过程是通过已使用过的LiCoO₂与添加的Al₂O₃、MgO和Li₂CO₃的混合物之间的直接反应，反应过程中的Li空位有助于Al和Mg的扩散，从而产生双掺杂的锂钴材料。

2、改进后的LiCoO₂具有更好的结构稳定性，在4.6 V电压下可持续300次循环，并具有79.7%的容量保持率。技术经济分析证明，目前的循环方法具有成本效益，并可以进一步促进不同电池材料的升级循环。

图文展示

图1 LCO降解再生为R-LCO的表征

图2 R-LCO的结构表征

图3 再生LCO的电化学性能

图4 LCO的理论计算

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