清华大学/中科院苏州纳米所ACS Nano：焦耳热一步耦合氟化抑制与晶格稳定实现废锂电正极绿色升级

背景：随着锂离子电池市场扩张，废旧电池的环保回收成为关键议题。传统回收方法能耗高、污染重，而直接再生技术因能保留电极材料结构被视为潜力方向，但废旧正极材料中的含氟污染物在热处理中会生成HF，引发氟化反应破坏材料结构，制约技术发展。研究目的：本研究针对含氟废旧LiCoO₂正极材料，提出基于闪蒸焦耳加热协同Ca(OH)₂介质的绿色升级再生策略，旨在抑制氟化反应并实现钙掺杂，提升材料性能。结论：该策略通过快速升降温抑制HF侵蚀，Ca(OH)₂捕获HF并实现Ca²⁺原位掺杂，稳定层状结构，增强Li⁺扩散动力学。再生后的钙掺杂正极在0.1 C下容量达150.2 mAh/g，100次循环后容量保持率提升至91.9%，且FJH工艺在成本、效率和性能方面具综合优势，为废旧电池高值化循环提供可行范例。