成果简介
废弃动力锂离子电池造成的资源稀缺和污染泄漏风险已引起越来越多的关注。以简便、环保的方式从废旧动力锂离子电池中回收和再生正极材料仍是一项重大挑战，也是电池研究的重点领域。
本文，福建师范大学环境科学与工程学院曾令兴 教授团队在《Adv Sustainable Syst》期刊发表名为“Facile Fabrication of FePO4–V2O5–Graphene Oxide Recovered From Spent LiFePO4 Batteries as High-Performance Cathode for Lithium/Sodium-Ion Batteries”的论文，研究报道了一种绿色、便捷的方法，即利用Na2S2O8作为氧化剂，从废旧LiFePO4正极粉末中回收FePO4，并将其作为锂离子电池/钠离子电池（LIBs/SIBs）的正极材料。
得益于出色的氧化石墨烯（GO）和氧化钒（V2O5）涂层，再生的FePO4-V2O5-氧化石墨烯（FePO4-V2O5-GO）适用于锂/钠存储（0.2℃时为 153 mAh g-1/0.5℃时为 118 mAh g-1）。由于结构稳定，还实现了高容量保持，在 LIB 中可稳定保持 300 个循环，在 SIB 中可稳定保持 300 个循环。这项研究为废旧锂离子电池阴极的再生和碱金属离子电池阴极的设计提供了一种绿色战略。
图文导读
图1、FePO4–V2O5–GO样品的合成过程示意图。
图2、a） FePO4–GO、FePO4-V2O5和FePO4——V2O5–GO的XRD图谱。b） FePO4–V2O5–GO的XRD图谱的Rietveld精细化（RBragg（FePO4）=13.839%和RBragg的（V2O5）=10.648%）。
图3. a、b）FePO4–V2O5–GO样品的SEM图像、（c）、（d）TEM图像、（e）高分辨率TEM图像和f–k）标测图像。
图4、a） 拉曼光谱，b）三个样品的TGA曲线和FePO4–V2O5–GO样品的XPS光谱：c）survey，d）Fe 2p，e）V 2p，f）C1s。
图5.LIBs的电化学表征
图6、SIBs的电化学表征
小结
综上所述，本文报道了一种从废LiFePO4阴极中选择性回收FePO4的绿色方法，并合成了FePO4–V2O5–GO复合材料。该工艺的主要优点是通过Na2S2O8的强氧化从废LFP中回收FePO4，并进一步用石墨烯和V2O5进行修饰。石墨烯层促进了Li/Na的脱嵌。此外，V++5+可以部分取代Li，促进了Li的迁移和运动。氧化钒表现出更高的理论容量，氧化钒复合材料具有良好的倍率性能。FePO++4–V2O5–GO在LIBs和SIB中都表现出高容量、循环稳定性和显著的倍率容量方面的优异性能。该研究为废旧LiFePO4阴极的回收利用提供了一条新的工业可行、环保的途径，有助于废旧LFP电池的全面回收利用。
文献：https://doi.org/10.1002/adsu.202400098
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