近日，实验室崔鑫炜教授与中南大学孙伟团队合作，以“Homogenization and Upcycling of Hetero Spent LiCoO2 Cathodes: Rational Introduction of Li/Co Anti-Sites Toward Enhanced High-Voltage Stability”为题在国际期刊《Advanced Functional Materials》上发表关于废旧锂离子电池LCO正极材料直接再生的研究论文。崔鑫炜教授、杨越教授和葛鹏副教授为共同通讯作者，郑州大学为第一作者和通讯作者单位。
本研究提出了一种高压破碎-高温烧结再生工艺，实现了废LCO从元素到晶体再到颗粒的均质回收。此外，通过调整Li/Co反位比后，Co离子的氧化还原活性显著增强，有效地抑制了O原子在高压下的不可逆逸出，带来了优异的电化学性能和结构稳定性。正如预期的那样，再生LiCoO2在1.0 C下提供了175.2 mAh g−1的可观容量，而在5.0 C下循环500次后，其容量保留率仍可保持在88.86%，优于商用材料。用于R-LCO VS石墨袋电池在2.0 C下循环500次后，其容量保持率可达91.4%，显示出良好的实用储能潜力。通过原位XRD、电子结构分析和详细的DFT计算，优化后的样品具有优异的高压稳定性主要来自于减轻的相变和氧氧化还原。这项工作有望促进废LCO的均质元素-晶体-颗粒回收，并改善电化学性能。
该研究得到了国家自然科学基金、中国科协青年人才托举工程项目、国家重点研发计划等的资助。
文章下载链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202402325
