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隨著電動汽車市場的蓬勃發展，預計在未來5至8年內將產生大量報廢的鋰離子電池。面對這一挑戰，廢舊電池的回收與再利用不僅關乎環境保護，更是緩解鋰電池關鍵材料短缺的關鍵舉措。相較于傳統的濕法冶金和火法冶金技術，直接再生技術展現出了顯著的環境與經濟優勢。其核心原理正是針對廢舊電池材料的缺陷結構進行修復，從而恢復其電化學性能。為了達成這一目標，必須深入探究廢舊電池中缺陷的形成機制。只有通過揭示缺陷產生的根本原因，才能更有針對性地優化再生技術，提高廢舊電池的回收效率和性能恢復程度。

近日，西安交通大學郗凱、丁書江團隊聯合清華大學深圳國際研究生院周光敏等人系統地分析了電池全生命周期中正極材料（鈷酸鋰、三元正極、磷酸鐵鋰、錳酸鋰）、石墨負極和集流體的降解機制、缺陷類型與表征方法。在此基礎上，總結了適用于不同退役正極材料，石墨負極和集流體的各種再生方法，提出了大規模直接再生退役鋰電池所面臨的主要挑戰和解決方案，旨在通過提供理論基礎和實踐指導，探索更為高效和環保的鋰離子電池回收方法。此工作以《電極降解機制促進廢舊鋰離子電池的直接再生：綜述》“Degradation Mechanisms of Electrodes Promotes Direct Regeneration of Spent Li-Ion Batteries: A Review”為題發表在《先進材料》(Advanced Materials)上。

 

賈凱助理教授和楊國銳副教授是本文的第一作者。該工作得到了國家自然科學基金、陜西省秦創原創新人才計劃、西安交通大學青年優秀人才支持計劃，博士后創新人才支持計劃等項目的資助。論文的表征分析得到了西安交通大學分析測試共享中心的支持。