摘要
近年来，锂离子电池作为一种高效的储能存储与转换装置被广泛应用于各个领域。然而随着全球电动汽车销量的上涨，未来几年无法避免产生大量的退役锂离子电池，尤其是锂镍锰钴氧化物（LiNixCoyMnzO2）正极材料，如果处理不当，不仅会造成贵金属的损失，还会造成严重的环境污染。然而，大多数回收废锂离子电池的技术都依赖于湿法与火法冶金工艺，期间会造成环境的二次污染。利用直接再生技术制备再生材料是一种新的策略，它并不局限于传统的有价金属回收的思路，而是将重点关注在正极材料能否从晶体结构恢复的角度重新再利用。本研究以NCM正极结构的修复和活性Li的补充为切入点，首先采用湿法再生联合高温焙烧补锂的工艺，以草酸为沉淀剂，通过补充金属元素比例制备出LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2再生样品，重新修复了严重缺锂且不可逆相变高度退化的NCM材料，其原始多晶球状形貌以及电化学性能恢复良好，结果表明，初始容量高达 170.1 mAh g-1在 0.2 C 循环 100次后，再生材料的容量保持率为96.53%。其次，通过机械活化联合高温熔盐转化的方法实现了NCM材料形貌和晶体结构的重构，有效解决了失效多晶 NCM 材料的结构缺陷。研究发现，再生材料初始容量为 155.1 mAh g-1，在 0.2 C 循环 100 次后，再生材料的容量保持率为97.29%，远高于常规直接锂化再生，并与商业NCM523材料性能相当。以上两种创新方法可以很容易地扩展到回收废锂离子电池的其他类型的正极材料，并且为今后工业上直接再生NCM材料提供了实践范例。
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