通过接触电催化法回收用过的锂铁磷酸盐

《Advanced Energy Materials》：Recycling Spent Lithium Iron Phosphate via Contact-Electro-Catalysis

本文提出接触电催化策略回收磷酸铁锂（LFP）废电池，通过抑制能隙和电子电荷重新分布，降低过氧化氢生成焓变至288 kJ·mol?1，显著提升氧化反应速率，实现8分钟内锂和铁回收率分别达99.8%和99.97%，为环保经济回收LFP粉末提供新方案。

　　

摘要

磷酸铁锂（LFP）电池因安全性高和成本低而占据了锂离子电池（LIB）市场的47%份额。然而，现有的回收方法存在成本高昂、杂质较多以及回收效率低的问题。本文提出了一种基于接触电催化的回收方法，以替代传统化学处理方式来回收废弃的LFP电池。尽管电荷转移步骤仍然是决定回收效率的关键因素，但接触电催化通过减小能量势垒并重新分配电子电荷，促进了水氧化反应中水向催化剂以及氧还原反应中催化剂向氧的电荷转移过程。因此，过氧化氢生成反应的焓变从407 kJ/mol降低到了288 kJ/mol。通过改进相关参数（如输入功率、选用具有强电子吸引能力的催化剂等），过氧化氢的生成速率从0.0025 mmol L?1 g?1 h?1提高到了创纪录的164 mmol L?1 g?1 h?1。这使得反应速率显著提升，在50°C条件下仅需8分钟即可完成LFP电池的回收，其回收效率分别为99.8%（锂）和99.97%（铁）。这项研究为LFP电池的生态和经济性再利用提供了重要的技术支持。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突