锂电池技术新进展：可回收性与固态设计的双重突破

来自 实验室仪器网

研究人员开发了一种更安全、可扩展的锂金属电池回收方法和简化的固态电池设计，解决了电池技术中两个最重要的挑战。以应对锂电池开发中的关键挑战。他们的研究结果发表在《焦耳》和《今日材料》上，重点是提高锂金属电池的可回收性并推进全固态锂电池的设计。

在焦耳研究中，科研团队展示了其安全、可扩展且经济高效的高反应性锂金属阳极回收方法。利用商业丙酮中的“自驱动”醛醇缩合反应，研究人员成功地将废锂金属阳极转化为碳酸锂（Li2一氧化碳3）纯度为99.79%，超过电池级材料的行业标准。

回收的碳酸锂随后被用于合成新的正极材料，其电化学性能与商业同类材料相当，证明了回收材料的实际可行性。这验证了该方法重新集成电池制造的实际潜力。

这种方法是解决电池行业最紧迫挑战之一的有效解决方案。通过将安全责任转化为恢复的驱动力，我们创建了一个流程，该流程既适合行业采用，又对建设更可持续的能源未来至关重要。

第二项研究解决了下一代电池面临的另一个关键挑战：卤化物固态电解质与锂金属负极的兼容性差。传统方法依赖于保护性中间膜，这增加了成本和复杂性。

为了解决这个问题，团队在氯化锂中引入了铁掺杂，创造了一种可以在没有保护层的情况下与锂铟阳极建立直接稳定接触的材料。

在测试中，他们发现新材料保持了高离子电导率并表现出长期性能。全电池以80%的容量保持完成了300多个循环，而对称电池的运行时间超过500小时，这是该领域的首次此类演示。

这项工作确立了铁掺杂作为简化固态电池设计同时提高稳定性和性能的有效策略。与我们的回收研究一起，这些发现代表了迈向高性能锂电池不仅更强大而且更安全、更可持续的未来的重要一步。

该研究有助于通过解决从更安全的设计到可扩展回收的整个电池生命周期，推进电动汽车、便携式电子产品和可再生能源存储下一个时代所需技术的研究。

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