10 8 月 2026

鋰離子電池再循環的成就

鋰離子電池再循環的成就

在摩擦下,鎳kobalt-mangan(NCM)陰極晶體中的鋁製浸潤:在處置期間用過的Libers的機械拆卸期間,殘留的鋁箔會受到摩擦,並將其整合到NCM的活性材料中。原子量表的這種鋁製包含改變了晶體結構,並抑制基於氨和深層溶劑的各種提取系統(包括酸性)中關鍵金屬(Ni,Co,Mn)的溶解。信用: 高級科學 (2025)。 doi:10.1002/advs.202570161

鋰離子電池(LIBS)廣泛用於消費電子,電動汽車和可再生能源的系統,這使可持續性的再循環有效再循環。該研究小組由香港科學技術大學(HKUST)的民用和環境工程師教授Dan Tsang教授領導,他透露了先前未識別的原子量表,這阻礙了有效處理Libers。

這個突破現在是 出版 v 高級科學他挑戰了一個長期的假設,並為清潔且高利潤的恢復LIBS中使用的關鍵金屬恢復了基礎。

由於第一原理的特性和建模的擴大,研究小組發現,在回收過程中,來自LIB的機械拆卸的鋁雜質(AL),NCM(Nickel-Kobalt-Manganese)的內部化學家和重組的內部化學物質。

這引發了超強的鋁連接的形成,固定有價值的金屬並抑制金屬的興奮,這使提取複雜化,尤其是在通常用於水透明鋁的酸溶劑系統中(使用水溶液來提取金屬)。

低估的打擊:鋁作為處置的隱藏障礙

幾十年來,鋁在消費中的存在(即,使用)被認為是一個操作麻煩或一個小問題 – 現在事實證明,這是一種機械驅逐艦,這可能會大大阻礙處置工作。 HKUST研究人員發現,在LIB的機械拆卸過程中,殘留的鋁箔可以通過摩擦,微妙但會深深地改變陰極的內部化學性能,穿透NCM陰極晶體(鎳-kobalt -mangan)。

Using the modeling of advanced microscopy and the theory of density functionality (DFT), the team found that aluminum atoms selectively replace cobalt, forming highly stable aluminum bonds, which fix oxygen with lattices and suppress the release of critical metals, such as nickel (NI), cobalt (CO) and mangan (MN) during detection, which are detected, which are detected, which Complicate them in confusion.

Tsang教授說:“我們已經表明,即使是少量的鋁污染也可以從根本上改變NCM材料在回收系統中的行為方式。” “這需要我們如何控制電池恢復雜質的方式來改變範式。”

該研究還表明,回收過程中使用的溶劑類型會影響鋁的表現,從而證明了取決於溶劑的影響。例如,鋁降低了金屬在抗香酸中的釋放,在氨中增強了金屬的釋放,並導致混合的二晶溶劑,這在過程的確切化學結構中是必不可少的。

處置鋰離子電池的突破

該方案說明了用過釋放中碳和氧紐帶的同步激活:通過使用來自陽極材料的石墨,HKUST團隊有助於激活插入的碳 – 酸性鍵,從而加速了鎳-kobalt -mangan -mangan -mangan(NCM)天主模)。氧化物(Ni,Co,MN)用於使用閉環處理。信用: 高級科學 (2025)。 doi:10.1002/advs.202570161

創建未來的圓形電池

這些發現共同構成了一個連貫的路線圖,以克服Libers再循環期間的兩個關鍵狹窄位置:雜質乾擾和能量強度。通過將準確雜質的分析與智力分解策略相結合,該研究使用擴展穩定的電池回收系統所需的工具來證實行業和政客。

Tsang教授強調:“我們不僅解決了問題,還將用氣候電池處理的有效性來解釋。”

這些創新還與聯合國可持續發展(CUR)的可持續發展目標相對應,尤其是那些專注於負責任的消費和生產,負擔得起,純淨的能源以及氣候行動的目標。

更多信息:
Kang Liu等。 高級科學 (2025)。 doi:10.1002/advs.202417737

由香港科學技術大學提供


引用:鋰離子電池再循環的成就

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