研究了一种回收废旧阴极的新工艺，使锂离子电池的回收更加经济。这种由加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师开发的方法比现在的方法更环保;它使用更绿色的原料，减少了80%到90%的能源消耗，减少了75%的温室气体排放。

 

研究人员在11月12日发表的一篇论文中详细介绍了他们的工作。

 

该工艺在磷酸铁锂(LFP)制成的阴极上效果特别好。与其他锂离子电池相比，LFP阴极制造的电池成本更低， 杏耀娱乐总代团队教程，因为它们不使用钴或镍等昂贵金属。LFP电池也有更长的寿命和更安全。它们广泛应用于电动工具、电动公交车和电网。它们也是特斯拉Model 3的电池选择。

 

“考虑到这些优势，LFP电池将在市场上比其他锂离子电池具有竞争优势，”加州大学圣地亚哥分校的纳米工程教授郑晨说。

 

这个问题?“回收它们不划算，”陈说。“塑料也面临同样的困境——材料便宜，但回收方法却不便宜。”

 

陈和他的团队开发的新的回收流程可以降低这些成本。它在低温(60 - 80摄氏度)和环境压力下工作，因此比其他方法耗电更少。此外，它使用的化学物质——锂盐、氮、水和柠檬酸——既便宜又无害。

 

“整个再生过程在非常安全的条件下进行，杏耀平台所以我们不需要任何特殊的安全预防措施或特殊设备。这就是为什么我们可以使回收电池的成本如此之低。”陈实验室的博士后研究员、第一作者徐盼盼说。

 

研究人员首先对商用LFP细胞进行循环，直到它们失去了一半的储能能力。他们将电池拆开，收集阴极粉末，并将其浸泡在含有锂盐和柠檬酸的溶液中。然后用水清洗溶液，干燥粉末并加热。

 

研究人员用这些粉末制作了新的阴极，并在硬币电池和袋电池中进行了测试。它们的电化学性能、化学组成和结构都完全恢复到原来的状态。

 

随着电池循环，阴极经历了两个主要的结构变化，这是其性能下降的原因。第一个是锂离子的损失，这会在阴极结构中产生称为空位的空位。另一种是当铁离子和锂离子在晶体结构中切换时发生的。当这种情况发生时，它们不能轻易地切换回来，所以锂离子被困住，不能再在电池中循环。

 

这个过程通过补充锂离子来恢复阴极的结构，使铁离子和锂离子很容易切换回原来的位置。后者是用柠檬酸来完成的，柠檬酸是一种还原剂——一种向另一种物质提供电子的物质。柠檬酸把电子转移到铁离子上，使铁离子的正电荷降低。这最大限度地减少了电子斥力，这种斥力阻止铁离子回到它们在晶体结构中原来的位置，也释放了锂离子回到循环中。

 

虽然这种回收过程的总体能源成本较低，杏耀但研究人员表示，还需要对收集、运输和处理大量电池的物流进行进一步研究。

 

“如何优化这些物流是下一个挑战，”陈说。“这将使这种回收过程更接近行业采用。”