商用锂离子电池(LIB)的产量不断增加,当它们达到使用寿命结束时,将导致惊人的废物堆积。通过有效回收废LIBs的闭环解决方案,将减少使用它们的环境影响和经济成本。目前,仅有不到5%的废LIBs被回收利用,不幸的是,尽管电池级石墨的成本相当高,但石墨负极的再生大多被忽视了。
近日,莱斯大学James M. Tour开发了一种超快闪速回收方法来再生石墨负极,回收宝贵的电池金属资源。
文章要点
1)选择性焦耳加热只需几秒钟就能有效地分解电阻杂质。使用稀酸,特别是0.1 M的盐酸,可以将生成的无机盐,包括锂、钴、镍和锰,很容易地从闪蒸的负极废物中回收。
2)闪蒸回收的负极保留了石墨结构,并覆盖了固体电解质相间衍生的碳壳,与使用高温煅烧方法回收的负极材料相比,具有高的初始比容量、优异的倍率性能和循环稳定性。
3)对目前石墨生产和回收方法进行的生命周期分析表明,闪蒸回收可以显著降低总能耗和温室气体排放,同时使负极回收成为一种经济有利的工艺。
参考文献
Weiyin Chen, et al, Flash Recycling of Graphite Anodes, Adv. Mater., 2022
DOI: 10.1002/adma.202207303
https://doi.org/10.1002/adma.202207303