隨著鋰離子電池(lithium-ion batteries,LIBs)在眾多儲(chǔ)能領(lǐng)域更大規(guī)模的廣泛應(yīng)用,廢舊LIBs正在大量地產(chǎn)生,若不進(jìn)行任何處理而隨意丟棄,必將給人類賴以生存的生活環(huán)境造成極大的危害,而且也是一種資源浪費(fèi)。本課題組對(duì)廢舊LIBs中的錳酸鋰正極進(jìn)行回收和收集,并以此為主要原料,通過(guò)球磨和高溫?zé)Y(jié)相結(jié)合的過(guò)程,成功合成了鈉離子電池(sodium-ion batteries,SIBs)正極材料Li_0.25Na_0.6Mn O₂(LNMO),并對(duì)其的電化學(xué)性能、動(dòng)力學(xué)特性和離子脫嵌導(dǎo)致的相變過(guò)程進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,LNMO表現(xiàn)出較高的比容量(131.5 m A·h/g)以及優(yōu)異的倍率性能(容量保持率97.9%),該電極的表觀離子擴(kuò)散系數(shù)為10^-12cm²/s數(shù)量級(jí),表現(xiàn)出快的離子脫嵌能力和動(dòng)力學(xué)過(guò)程,是它表現(xiàn)出優(yōu)異倍率性能的主要原因之一。對(duì)廢舊錳酸鋰材料回收并應(yīng)用于下一代低成本SIBs中,具有同時(shí)實(shí)現(xiàn)"廢舊LIBs有效回收"和"解決SIBs原料來(lái)源"的重要意義。

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