基于β-Li3PS4的全固态锂离子电池回收：溶解分离过程中电极材料与电解质的相互作用
材料科学
2023-11-14 v1
摘要
全固态电池目前正高速发展，并展现出未来几年内进入市场的强劲潜力。尽管其性能在过去数年显著提升，对其可持续性的研究及合适回收策略的开发却较少受到关注。然而，其高效循环工艺的潜力必须被全面评估。在本文中，我们研究利用以N-甲基甲酰胺为溶剂、通过硫代磷酸盐溶解并随后重结晶的方法，将固体电解质β-Li3PS4与不同锂过渡金属氧化物电极材料（LiCoO2、LiMn2O4、LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2、LiFePO4、LiNi0.85Co0.1Al0.05O2与Li4Ti5O12）分离。我们结合X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱、电感耦合等离子体质谱、碘量滴定与X射线光电子能谱，以及电化学阻抗谱与电化学表征，对分离前后的电解质与电极材料进行表征。我们发现，溶解过程中电极材料的存在可导致显著化学反应。这些相互作用可以（但未必）导致各化合物电化学特性的强烈改变。因此，我们表明材料的高效回收很可能取决于全固态电池内精确的材料组合。
引用
@article{arxiv.2311.07190,
title = {Recycling of beta-Li3PS4-based all-solid-state Li-ion batteries: Interactions of electrode materials and electrolyte in a dissolution-based separation process},
author = {Kerstin Wissel and Aaron Haben and Kathrin Küster and Ulrich Starke and Ralf Kautenburger and Wolfgang Ensinger and Oliver Clemens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07190},
year = {2023}
}