【石墨回收】eScience：用于双离子电池的先进阴极：锂离子电池废石墨的变废为宝—Jia-Lin Yang

【论文链接】

https://doi.org/10.1016/j.esci.2021.11.001

【作者单位】

东北师范大学

【论文摘要】

随着锂离子电池(LIBs)的普及，废旧锂离子电池(LIBs)的数量不断增加。重要的是开发一种既能将大量废阳极石墨转化为高附加值产品，又能简单环保的回收方法。

在这项工作中，来自阳极的废石墨通过两步处理转化为双离子电池(DIBs)的阴极。该方法使废石墨的晶体结构和形态能够从长循环的不利影响中恢复，并恢复为具有适当层间距的规则层状结构以进行阴离子插层。

此外，固体电解质界面热解成无定形碳层可防止电极降解并提高其循环性能。回收的负极石墨在200mAg^-1时具有87mAhg^-1的高可逆容量，在DIBs中用作正极时其倍率性能可与商业石墨相媲美。

这种简单的回收理念将废弃的阳极石墨变成了具有诱人潜力和卓越电化学性能的阴极材料，真正实现了可持续能源利用。它还提供了一种回收废旧电池的新方法。

【实验方法】

RNG的制备:

首先用小刀从废弃的磷酸铁锂软包电池上刮下负极石墨，将所得样品在玛瑙研钵中研磨成均匀的粉末，并将样品命名为PNG（原始负极石墨）。其次，PNG用无水乙醇洗涤3次，然后离心干燥。最后，用管式炉将干燥后的样品在Ar气氛中1300℃加热2.5小时。得到的样品被命名为RNG（回收负极石墨）。天然改性石墨（电池级）命名为NMG（天然改性石墨）。

【图文摘取】

【主要结论】

总之，通过简单的两步工艺开发一种新的回收方法，LIBs中的废阳极石墨(PNG)直接转化为用于DIBs的阴极材料RNG。

回收方法扭转了长循环对RNG晶体结构和形貌的不利影响，并以适当的层间距恢复了其规则的层状结构。移民。

此外，SEI组分热解成无定形碳层抑制了电极的降解，从而提高了其循环性能。RNG在200mAg^-1时具有87mAhg^-1的高可逆容量，与商业NMG相当。最后，RNG不仅成功用于Li-DIBs，还成功用于Na-和KDIBs，揭示了RNG的多功能性。

因此，这种回收废阳极石墨的方法因其环保、简单和优异的电化学性能而具有吸引力。