锂离子电池的使用激增导致废旧电池大量积累。 传统的火法冶金和湿法冶金工艺需要大量的能源投入，涉及危险化学品的使用，并产生大量的污染物，使得废电池的经济或环境回收效率低下。
在此，华中科技大学伽龙，同济大学张任远，中国科学院高能物理研究所简宏希等人证明LiF既可以作为裂纹/缺陷修复剂来修复受损结构，也可以作为结构稳定剂来巩固电极/电解质界面和相变的可逆性。
计算表明，U-LCO晶体中F原子的存在导致Co 3d和O 2p轨道之间的能量分离变宽进而有效抑制了晶格氧的活性，稳定了U-LCO的结构。修复的 LCO 正极表现出显着提高的稳定性，260 次循环后容量保持率高达 81.6%，超过原始 LCO (62.3%) 和正常再生 LCO (35.6%)。 此外，回收过程仅涉及固体烧结过程，效益分别增加了62.2%和47.7%。
图1. S-LCO、N-LCO 和 U-LCO 的形态和结构表征
总之，该工作通过使用 LiF 作为裂纹/缺陷修复剂和结构稳定剂的一步直接再生方法来回收废 LCO 正极。研究显示，F原子作为裂纹/缺陷修复剂来修复S-LCO颗粒的缺陷并提高LCO颗粒的完整性。
此外，LCO表面梯度中F原子的存在可以有效防止正极和电解质之间的直接接触，从而抑制副反应和电解质腐蚀，从而保持外表面晶体在循环过程中的稳定性。同时，F原子的存在可以增强LCO的Li扩散途径，从而改善Li传输动力学。
基于此，升级回收的 LCO 表现出卓越的循环性能，超过了原始商业 LCO 和正常再生的 LCO。因此，该工作所提出的升级回收策略为LCO电池的闭环开发提供了实用且高效的解决方案。
图2. 不同回收方法的技术经济分析
LiF as a Crack/Defect Healer and Structural Stabilizer for the Spent Lithium Cobalt Oxide， Energy Storage Materials 2025 DOI: 10.1016/j.ensm.2025.104006
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