隨著電動汽車市場的蓬勃發(fā)展，預(yù)計在未來5至8年內(nèi)將產(chǎn)生大量報廢的鋰離子電池。面對這一挑戰(zhàn)，廢舊電池的回收與再利用不僅關(guān)乎環(huán)境保護(hù)，更是緩解鋰電池關(guān)鍵材料短缺的關(guān)鍵舉措。相較于傳統(tǒng)的濕法冶金和火法冶金技術(shù)，直接再生技術(shù)展現(xiàn)出了顯著的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。其核心原理正是針對廢舊電池材料的缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，從而恢復(fù)其電化學(xué)性能。為了達(dá)成這一目標(biāo)，必須深入探究廢舊電池中缺陷的形成機(jī)制。只有通過揭示缺陷產(chǎn)生的根本原因，才能更有針對性地優(yōu)化再生技術(shù)，提高廢舊電池的回收效率和性能恢復(fù)程度。

近日，西安交通大學(xué)郗凱、丁書江團(tuán)隊聯(lián)合清華大學(xué)深圳國際研究生院周光敏等人系統(tǒng)地分析了電池全生命周期中正極材料（鈷酸鋰、三元正極、磷酸鐵鋰、錳酸鋰）、石墨負(fù)極和集流體的降解機(jī)制、缺陷類型與表征方法。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了適用于不同退役正極材料，石墨負(fù)極和集流體的各種再生方法，提出了大規(guī)模直接再生退役鋰電池所面臨的主要挑戰(zhàn)和解決方案，旨在通過提供理論基礎(chǔ)和實踐指導(dǎo)，探索更為高效和環(huán)保的鋰離子電池回收方法。此工作以《電極降解機(jī)制促進(jìn)廢舊鋰離子電池的直接再生：綜述》“Degradation Mechanisms of Electrodes Promotes Direct Regeneration of Spent Li-Ion Batteries: A Review”為題發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。

 

賈凱助理教授和楊國銳副教授是本文的第一作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、陜西省秦創(chuàng)原創(chuàng)新人才計劃、西安交通大學(xué)青年優(yōu)秀人才支持計劃，博士后創(chuàng)新人才支持計劃等項目的資助。論文的表征分析得到了西安交通大學(xué)分析測試共享中心的支持。