焦耳热活化废电池渣制备高性能磷酸盐正极材料的突破性研究

来自中国科学院的研究团队针对废锂离子电池(S-LIBs)回收中传统酸浸法效率低、多步合成工艺复杂的问题，创新性地开发了焦耳加热诱导高温冲击(HTS)技术。该技术可在1秒内将废LiMn2O4(S-LMO)和FePO4渣(S-FP)转化为高性能LiMnFePO4(LMFP)正极，实现99%的锂浸出率和579 Wh kg?1的能量密度，1000次循环后容量保持率达87%，为动力电池回收提供了环境友好型解决方案。

　　

在电池回收领域掀起革命性突破，科学家们运用焦耳加热(Joule-heating)技术创造出令人惊叹的高温冲击(HTS)策略。这项技术如同魔法般在1秒钟内将废弃的尖晶石型锰酸锂(S-LMO)和磷酸铁渣(S-FP)变废为宝，转化为高性能磷酸铁锰锂(LMFP)正极材料。

传统湿法冶金(hydrometallurgy)需要复杂工序才能实现锂回收，而新方法不仅实现近100%的锂浸出率，更创造出能量密度高达579 Wh kg^?1的超级正极。经过1000次充放电考验，材料仍能保持87%的容量，展现出卓越的循环稳定性。

这项技术突破带来双重环保效益：相比传统方法减少温室气体排放，还能实现多种废弃物的协同处理。研究人员还开发出工业级连续生产平台，将智能制造技术融入电池再生体系，为构建可持续的锂电闭环回收系统奠定基础。

特别值得注意的是，该方法突破了传统正极材料合成的限制，通过高温瞬时反应实现原子级精准调控，为高熵合金(high-entropy alloys)等其他材料的回收利用提供了全新思路。这项研究标志着废弃家电中金属材料升级再造(upcycling)进入新纪元。