锂离子电池正极材料超快直接再生与升级回收通用方案研究

为解决废旧锂离子电池(LIBs)正极材料资源浪费问题，研究人员开发了基于固相再生和焦耳加热技术的直接回收方案。该研究通过X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体(ICP)分析失效机制，成功将废LiMn2O4再生为高性能正极，并升级制备出高压LiNi0.5Mn1.5O4和无钴富锂Li1.2Ni0.2Mn0.6O2新材料，将回收时间缩短至5-32小时，为清洁能源研究提供重要技术支撑。

　　

随着全球电气化进程加速，锂离子电池(LIBs)已成为能源存储领域的核心器件，但其有限寿命导致的资源浪费问题亟待解决。与传统冶金法不同，这项研究开创性地提出了正极材料直接再生策略——就像给衰老细胞实施精准修复手术，通过X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体(ICP)等诊断工具评估废LiMn₂O₄的"病因"，随后采用两种创新疗法：基础版固相再生技术（类似细胞培养）耗时约32小时；进阶版焦耳加热技术则如同给材料施加"电击复苏"，5小时内即可诱导非平衡反应，在材料内部构建有益的结构缺陷和元素梯度分布。

令人振奋的是，这些技术不仅能将废正极"治愈"如初，更能实现功能升级——就像基因编辑改造细胞，将废料转化为高压LiNi_0.5Mn_1.5O₄和无钴富锂Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂等"超级正极"。通过电子显微镜和电化学测试等"体检"手段证实，这些再生材料展现出卓越性能。该方案为能源材料的可持续发展提供了革命性技术路线，堪称电池界的"器官再生医学"突破。