昆明理工大学：采用再生和包覆协同策略实现LiNi0.5Co2材料的再生

昆明理工大学：采用再生和包覆协同策略实现LiNi0.5Co2材料的再生

【论文链接】

【作者单位】

昆明理工大学；贵州轻工职业技术学院；贵州大学

抽象的

本文采用再生与包覆协同策略，实现了LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的包覆与再生。

证实了温度对再生有很大影响，850℃下的样品循环性能和倍率性能最好，1C下100次循环后容量保持率超过80%。材料性能的恢复归功于结构修复和涂层。

该涂层再生策略也可应用于其他正极材料的再生，为废旧LIBs电解液的处理和再利用提供指导。

【实验方法】

废正极材料的获取方法与前文研究相同，废正极材料标记为S523。

按1.03摩尔比添加锂和LiOH，以5%的覆盖率添加磷酸二氢铵和氢氧化锂，将几种原料与S523混合，然后在450℃、650℃、850℃下煅烧得到再生材料，以氢氧化锂修复的样品作为对照样品，标记为R523。

将活性物质（S523及再生料）、PVDF、Super-P按质量比8:1:1制成浆料，再加入适量的NMP。然后将厚度约50μm的活性物质涂在铝箔上，质量负载量约3mg·cm-2，在真空烘箱中120℃烘烤12h，将正极片卷绕后冲洗成14mm的小圆盘。以金属锂为负极，2400为隔膜，在充气手套箱中组装成纽扣电池，水和氧气浓度低于0.01ppm。电解液为1M LiPF6溶解于体积比1:1:1的EC:DEC:EMC中，加入1%VC。

【图片摘录】

【主要结论】

通过涂覆与修复的协同作用，成功修复了镍钴锰材料并附着了均匀的磷酸锂涂层。

该方法成功解决了废旧锂离子电池中高价值正极材料和电解液的回收利用问题。研究表明，焙烧温度对锂离子的补充和结构修复有明显的影响。研究发现，再生温度过低时，修复材料的电化学性能有所改善，但改善效果有限，且材料的X射线衍射结果中存在杂质。当焙烧温度为850℃时，晶体结构中杂质相消失，并伴有非晶态包层。随着温度的升高，从扫描电镜结果可以看出，一次颗粒尺寸越大，二次颗粒排列越致密，此时材料的循环性能和倍率性能最好，在1C下循环100次后，容量保持率大于80%。

实践证明，本文采用的结构修复及磷化锂涂层具有良好的循环稳定性，为废弃物的回收利用提供了新思路，解决了磷资源浪费及废弃物增多的问题。