伍斯特理工学院(WPI)的电池技术研究人员近期发表多项成果，成功解决了该领域一些重大挑战。

在机械与材料工程系William B. Smith教授Yan Wang的带领下，相关研究发表于《焦耳》和《今日材料》杂志，分别聚焦提高全固态锂电池性能与稳定性，以及安全有效回收锂金属电池。

在发表于《焦耳》杂志的研究中，王教授团队报告了一种安全、可扩展且经济可行的高活性锂金属阳极回收方法。研究人员利用商用丙酮中的“自驱动”羟醛缩合反应，将废旧锂金属阳极转化为纯度高达99.79%的碳酸锂(Li₂CO₃)，超过了电池级材料的行业标准。回收的碳酸锂随后被用于生产新型正极材料，其电化学性能与商业同类产品相当，证明了在实际应用中的可行性。这一突破为减少对采矿的依赖、降低成本并加速清洁技术采用提供了途径。王先生称：“这种方法是解决电池行业最紧迫挑战之一的有效方案。通过将安全责任转化为复苏的动力，我们创建了一个既适合行业采用，又对构建更可持续能源未来至关重要的流程。”

在发表于《今日材料》杂志的研究中，研究团队解决了下一代电池的另一障碍——卤化物基固态电解质与锂金属阳极兼容性差的问题。传统上，这些系统需要保护性夹层，增加了成本和复杂性。WPI团队将铁掺杂引入锂铟氯化物中，创造出一种无需保护层即可与锂铟负极实现直接稳定接触的材料。该材料保持了高离子电导率，全电池循环超过300次，容量保持率为80%，对称电池运行超过500小时，这是该领域的首次此类演示。王教授表示：“这项研究确立了铁掺杂作为一种有效策略，可以简化固态电池的设计，同时提高电池的稳定性和性能。结合我们的回收利用研究，这些发现代表着我们朝着未来迈出的重要一步：高性能锂电池不仅性能更强大，而且更安全、更可持续。”

通过解决电池生命周期开始和结束的问题，从更安全的设计到可扩展的回收，WPI研究人员正在推进下一代电动汽车、便携式电子产品和可再生能源存储所需的技术。

更多信息： 自驱动羟醛缩合反应从废锂金属阳极中回收高纯度碳酸锂，Joule ( 2025 )。

Jinzhao Fu 等人，卤化物固态电解质锂离子阳极稳定界面的原位形成，今日材料(2025)。