該研究大幅縮短了退役鋰電池陰極材料回收鋰的時間，顯著提升了LMFP陰極材料合成效率，為解決退役鋰電池陰極材料與浸出渣的協同處置提供了新思路。
高溫焦耳熱處理實現退役鋰電和浸出渣升級回收 圖源：廣州能源研究所
來自中國科學院廣州能源研究所的消息顯示，隨著鋰電池退役量持續攀升，其清潔回收技術被視為新能源產業健康發展的保障，因而回收策略成為學術界和產業界的關注焦點。目前，退役鋰電回收的研究重點是濕法冶金或加熱直接修復，其主要側重于金屬高效提取或恢復原有電池性能，但對陰極材料的高價值特性探索有限。焦耳加熱技術作為一種創新性的回收方法體系，為高價值利用退役鋰電陰極材料提出了新的概念。
近日，中國科學院廣州能源研究所研究員袁浩然團隊聯合過程工程研究所研究員楊軍，提出了針對退役LiMn2O4電池陰極材料（S-LMO）與浸出渣磷酸鐵（S-FP）的協同處置技術，即通過焦耳高溫沖擊活化水浸，實現金屬鋰的快速浸出，該技術浸出率達99%以上。進一步，研究人員通過調整焦耳熱參數，對S-LMO和S-FP進行結構調整和過渡金屬替換，進而升級回收為高能量密度的聚陰離子陰極材料LiMnFePO4（R-LMFP）。
這一研究大幅縮短了退役鋰電池陰極材料回收鋰的時間，顯著提升了LMFP陰極材料合成效率，為解決退役鋰電池陰極材料與浸出渣的協同處置提供了新思路。
相關研究成果以High Performance Phosphate Cathode from Revitalizing Spent Battery Slag via Joule-Heating為題，發表在《物質》（Matter）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、中國科學院、廣東省的支持。
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