Nano Energy｜武汉理工大学木士春&曾炜豪：硼诱导共格晶格键合相缺陷工程，破解失效低镍多晶三元正极的单晶高镍升级再生难题

本文背景在于高镍三元正极材料是锂离子动力电池的主流发展方向，而大量退役的失效低镍多晶正极材料亟待高值化再生，但传统再生方法难以同步实现提镍补锂、晶体重构与力学强化，且再生形成的常规晶界易引发结构破坏和容量衰减。研究目的旨在提出一种硼（B）诱导晶格键合相（IBP）缺陷工程策略，通过在共晶熔融盐再生体系中引入氧化硼（B₂O₃），定向调控晶体生长路径，原位生成跨七层原子层的低能共格晶格键合相，从而将失效低镍多晶正极一步升级为性能优异的高镍单晶NCM811。结论表明，该IBP结构能同步钝化单晶颗粒棱角、降低Li/Ni阳离子混排、消除应力集中、缓冲体积应变、构建低势垒锂离子传输通道。最优样品在0.1C下放电容量达192.8 mAh g⁻¹，1C循环300周容量保持率83.0%，5C倍率下容量达140.2 mAh g⁻¹，综合性能优于常规再生与商用材料。该策略为废旧三元正极高值再生提供了新范式。