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科研新突破!中国科学院张永光等学者成果登上Nature Sustainability(IF=28)

论论资讯 | 2024-05-28 3481热度

Nature Sustainability

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Sustainable regeneration of spent cathodes for lithium-ion and post-lithium-ion batteries

Yang T.; Luo D.; Zhang X.; Gao S.; Gao R.; Ma Q.; Park H.W.; Or T.; Zhang Y.; Chen Z.

Published:2024-01-01
DOI:10.1038/s41893-024-01351-5

研究背景

随着电动汽车的普及,我们迈向更可持续的交通行业的转变。然而,未来十年内许多电动汽车的报废将带来一个可持续性挑战,尤其是由于废弃电池的缺乏回收。这个问题如何解决呢?

研究内容

一篇发表在《自然可持续性》期刊上的论文提出了可持续再生废旧正极的方法,用于锂离子电池和后锂离子电池。他们通过一系列处理步骤,包括使用醋酸溶解高价值元素如锂、钴、镍和锰的方法,实现了废旧正极的再生利用。经过再生处理后,锂层状氧化物正极在锂离子电池中表现出可逆的面积容量高达2.73 mAh cm<sup>−2</sup>,并且具有优异的结构稳定性;而所得到的铁氰化物类似物在钠离子电池中经过2,000个循环后仍保持83.7%的容量。生命周期和技术经济评估显示,目前的再生方法可以将锂离子电池和钠离子电池的制造成本分别降低US$21.65 kWh<sup>−1</sup>和US$41.67 kWh<sup>−1</sup>,同时对人类健康、环境和自然资源的影响也更低。这项工作为更可持续的储能技术的转变铺平了道路。

研究意义

这项研究的创新之处在于提出了一种可持续再生废旧正极的方法,为电动汽车电池的再利用提供了新思路。通过这种再生处理,不仅可以减少电池制造成本,还可以降低对环境和资源的影响,为未来更可持续的能源存储技术奠定了基础。

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