退役锂离子电池正极的湿法冶金回收工艺:可持续技术的进展与应用
张思宇, 谷昆泓, 鲁兵安, 韩俊伟, 周江
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202309028
电子信息和新能源汽车等产业的迅速发展导致锂离子电池(LIBs)的需求量激增,随之引发了其报废潮。可持续的回收技术对于以环保的方式解决大量退役锂离子电池(EOL LIBs)至关重要。本文全面综述了基于湿法冶金的LIBs正极废料中有价金属的提取技术,从环境、技术和工业化可行性的角度出发,对无机酸、有机酸和低共熔溶剂(DESs)等方法进行了详细的讨论和分析,以期优化技术并降低对环境的影响。此外,本文也详细探讨了绿色的生物质废料等还原剂和高效环保的EOL LIBs内循环机械活化技术等在强化LIBs正极废料有价金属溶浸中的应用,并由此提出了EOL LIBs回收过程中可能存在的研究机会和挑战。
关键词: 锂离子电池, 浸出, 湿法冶金, 生物质废料, 机械化学
钾离子电池过渡金属氧化物正极材料:研究进展与设计策略
武利琛, 杨祎晗, 周江, 鲁兵安
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100217
钾离子电池由于其资源丰富且电化学特性与锂离子电池相似等优点在近年受到广泛关注。正极材料的设计优化是提升钾离子电池综合性能的关键。其中,过渡金属氧化物正极凭借其高理论容量、适宜的工作电压窗口、可调控的晶体结构等性质成为研究热点。然而,K+的大离子半径和过渡金属的姜-泰勒畸变易引发晶格结构失稳,导致不可逆相变、过渡金属溶出等问题,限制了正极材料的循环寿命与能量密度的提升。本综述系统介绍了钾离子电池过渡金属氧化物正极材料的评估体系和合成方法,并重点评述了近年来过渡金属氧化物正极材料针对上述核心挑战的研究进展。同时,结合过渡金属氧化物正极材料研究中元素掺杂、表面包覆以及多尺度合成等设计策略及其作用机理,剖析当前研究的关键瓶颈并对未来发展方向进行展望,为促进钾离子电池在大规模储能系统中的应用和其他二次电池技术的发展提供借鉴参考。
关键词: 钾离子电池, 正极, 过渡金属氧化物, 姜-泰勒效应, 相变

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