Sustainable Recycling and Regeneration of Cathode Scraps from Industrial Production of Lithium-Ion Batteries

煅烧 溶解 材料科学 化学工程 锂(药物) 阴极 电化学 粒径 电极 化学 催化作用 生物化学 医学 工程类 内分泌学 物理化学
作者
Xiaoxiao Zhang,Qing Xue,Li Li,Ersha Fan,Feng Wu,Renjie Chen
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:4 (12): 7041-7049 被引量:223
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.6b01948
摘要

The burst demand of lithium-ion batteries (LIBs) for energy storage leads to an increasing production of LIBs. The huge amount of electrode scraps produced during the industrial production cannot be overlooked. A sustainable and simple method was developed to regenerate Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2 electrode scraps as new cathodes for LIBs. Three different separation processes, including direct calcination, solvent dissolution, and basic solution dissolution, were applied to obtain the active materials. Then, a heat treatment was used to regenerate the scraps. The effects of separation methods and heat treatment temperatures were systematically investigated. The results show that the scraps regenerated with solvent dissolution and heat treatment at 800 °C deliver the highest reversible discharge capacities of 150.2 mA h g–1 at 0.2C after 100 cycles with capacity retention of 95.1%, which is comparable with commercial Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2 cathodes. When cycled at 1C, a highly reversible discharge capacity of 128.1 mA h g–1 can be obtained after 200 cycles. By contrast, scraps regenerated through a direct calcination method at 600 °C exhibit the best cycling performances, with the highest capacity retention of 96.7% after 100 cycles at 0.2C and 90.5% after 200 cycles at 1C. By characterizations of XRD, SEM, XPS, and particle size distribution analysis, the improved electrochemical performances of regenerated cathodes can be attributed to the uniform particle morphology and newly formed protective LiF composite. The simple and green regeneration process provides a novel perspective of recycling scraps from industrial production of LIBs.
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
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
英吉利25发布了新的文献求助10
5秒前
喻梦发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
12秒前
臻灏完成签到,获得积分10
15秒前
蓝色完成签到,获得积分10
17秒前
胡麻完成签到,获得积分10
25秒前
杨飞完成签到,获得积分10
29秒前
physicalpicture完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
heniancheng完成签到 ,获得积分10
36秒前
zhh完成签到,获得积分10
37秒前
wanghuan完成签到,获得积分10
37秒前
Alvin完成签到,获得积分10
38秒前
高兴薯片完成签到 ,获得积分10
39秒前
糖宝完成签到 ,获得积分0
40秒前
junzzz完成签到 ,获得积分10
40秒前
金碧辉煌素质高完成签到 ,获得积分10
41秒前
46秒前
泥嚎完成签到,获得积分10
47秒前
yanglinhai完成签到 ,获得积分10
47秒前
L_完成签到 ,获得积分10
50秒前
kevin发布了新的文献求助30
51秒前
香蕉新儿完成签到,获得积分10
51秒前
青柠完成签到 ,获得积分10
51秒前
1分钟前
勤奋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
信念完成签到,获得积分10
1分钟前
lasfjas完成签到,获得积分10
1分钟前
Belief完成签到,获得积分10
1分钟前
然来溪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hahahahatree发布了新的文献求助10
1分钟前
云墨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
ASCC完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
追梦完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
寒冷的断秋完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7231319
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8857717
关于积分的说明 18683902
捐赠科研通 6896458
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3191505
关于科研通互助平台的介绍 2360927
邀请新用户注册赠送积分活动 2165880