Environmental-friendly and effectively regenerate anode material of spent lithium-ion batteries into high-performance P-doped graphite

X射线光电子能谱 石墨 材料科学 拉曼光谱 磷酸 傅里叶变换红外光谱 扫描电子显微镜 锂(药物) 分析化学(期刊) 化学工程 化学 有机化学 光学 物理 工程类 内分泌学 复合材料 医学 冶金
作者
Xiuying Yang,Hong-Gang Zhen,Haozhou Liu,Chaojiu Chen,Yanjun Zhong,Xiushan Yang,Xin-Long Wang,Lin Yang
出处
期刊:Waste Management [Elsevier BV]
卷期号:161: 52-60 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.wasman.2023.02.032
摘要

Recycling graphite from spent lithium-ion batteries has been largely ignored. In the present work, we propose a novel purification process, which modifies the structure of graphite through phosphoric acid leaching-calcination to obtain high-performance phosphorus (P)-doped graphite (LG-temperature) and lithium phosphate products. The content analysis of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray fluorescence (XRF) and scanning electron microscope focused ion beam (SEM-FIB) indicates that the LG structure is deformed by the doped P atom. The results of In-situ fourier transform infrared spectroscopy (In-situ-FTIR), density functional theory (DFT) calculation and XPS analysis show that the surface of the leached spent graphite contains rich oxygen groups, which react with phosphoric acid at high temperatures and form stable C-O-P and C-P bonds, making it easier to form stable solid electrolyte interface (SEI) layer. The increase of layer spacing is confirmed by X-ray diffraction (XRD), Raman and transmission electron microscope (TEM), which is conducive to the formation of efficient Li+ transport channels. What is more, Li/LG-800 cells possess high reversible specific capacities of 359, 345, 330 and 289 mA h g−1 at 0.2C, 0.5C, 1C and 2C, respectively. After 100 cycles at 0.5C, the specific capacity is as high as 366 mAh g−1, demonstrating the outstanding reversibility and cycle performance. This study proves and highlights a promising recovery route for exhausted lithium-ion batteries anodes, making complete recycling possible.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
daijk发布了新的文献求助30
2秒前
5秒前
7秒前
叶子完成签到,获得积分10
8秒前
ZML314完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
MyPaper完成签到,获得积分10
14秒前
上官若男应助CLL采纳,获得10
15秒前
16秒前
一方通行完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
Akim应助kongbaisaigao采纳,获得10
21秒前
爆米花应助perway采纳,获得10
22秒前
可爱的函函应助leng采纳,获得10
23秒前
24秒前
xzy998发布了新的文献求助500
24秒前
25秒前
28秒前
Pweni发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
30秒前
李健应助积极寻雪采纳,获得10
31秒前
nono发布了新的文献求助20
32秒前
陈青桃发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
33秒前
yzhilson发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
一个人的朝圣完成签到,获得积分10
37秒前
闪光的flash完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
ssk发布了新的文献求助10
38秒前
daijk完成签到,获得积分10
39秒前
C_yn发布了新的文献求助10
40秒前
Ling完成签到,获得积分10
41秒前
41秒前
41秒前
fenghy完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
Research on Disturbance Rejection Control Algorithm for Aerial Operation Robots 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4035735
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3574041
关于积分的说明 11371399
捐赠科研通 3304102
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1818804
邀请新用户注册赠送积分活动 892416
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 814804