Graphite recycling from spent lithium-ion batteries for fabrication of high-performance aluminum-ion batteries
- Resource Type
- Original Paper
- Authors
- Wang, Li; Wang, Chao; Zhang, Jing-Yi; Qiu, Jia-Cheng; Fu, Xu-Wang; Zhang, Zi-Rui; Feng, Jian-Min; Dong, Lei; Long, Cong-Lai; Li, De-Jun; Wang, Xiao-Wei; Zhang, Bao; Zhang, Jia-Feng; Zhao, Rui-Rui
- Source
- Rare Metals. 43(5):2161-2171
- Subject
- Aluminum ion batteries
Lithium-ion batteries
Graphite anode
Recycling
- Language
- English
- ISSN
- 1001-0521
1867-7185
摘要: 从回收的锂离子电池(LIB)中高效提取电极成分及其高价值应用对于资源的可持续和生态友好利用至关重要。这项工作展示了一种直接在无水乙醇中从废旧锂离子电池中剥离含Li+的石墨阳极的新方法,这种石墨阳极可用作铝离子电池(AIB)的高效阴极。在超声波剥离和残留锂-石墨层间化合物与乙醇之间的气体生成反应的作用下,获得了具有泡沫形态和晶体结构缺陷的再生石墨(RG)。RG固有的开放结构有利于氯阴离子(AlCl-4)的插层/脱嵌,从而提高了其AIB正极的性能。电化学测量结果表明,在电流为5 A·g-1时,RG阴极的比容量为123 mAh·g-1,与未加工的天然石墨(NG)相比是其1.55倍,与商用人造石墨(AG)相比是其1.25倍。此外,RG阴极还表现出显著的稳定性,在由离子液体/尿素/AlCl3混合物组成的低成本电解质中,即使在10 A·g-1的条件下循环2000次,仍能保持138.15 mAh·g-1的高比容量。这项工作为从LIB中再利用石墨阳极废料提供了一种新方法。