研究人员正聚焦电池生命周期的起始与终结环节，以解决电池技术中的关键挑战。马萨诸塞州伍斯特理工学院(WPI)的一个研究小组在王岩教授带领下，不仅提高了电池性能，还引入了一种可持续的回收方法，助力储能系统进一步发展。

该团队致力于改进固态电池，这类电池被视为传统锂离子电池更安全、更稳定的替代品。

在材料研发方面，研究团队新开发的掺铁材料简化了下一代固态电池的设计。固态电池存在卤化物基固态电解质和锂金属阳极不兼容的问题，通常需添加保护层解决，但这会增加电池成本与复杂性。研究人员通过在氯化锂铟中掺杂铁，创造出可直接、稳定接触锂铟阳极的材料，无需昂贵复杂的保护夹层。新材料保持优异离子电导率，长期稳定性出色。采用该材料的完整电池单元能完成超300次充放电循环，仍保持初始容量的80%;用于研究电解质稳定性的对称电池运行500多小时无性能下降，这些结果是该领域首次展示的长期稳定性。王岩教授表示，这项工作确立了铁掺杂作为简化固态电池设计、提高稳定性和性能的有效策略。

在回收利用方面，研究人员创建了安全且可扩展的方法来回收高反应性锂金属阳极。研究团队利用与丙酮的“自驱动”醇醛缩合反应，将废锂阳极转化为纯度达99.79%的碳酸锂(Li₂CO₃)，超过新电池所用材料标准。他们利用回收的碳酸锂生产新阴极材料，经测试，新阴极电化学性能与商业阴极相当，证明回收工艺具有现实可行性，回收材料质量高，可重新融入电池生产过程。

这一发展提供了减少对新锂矿开采依赖的可行方法，有助于降低生产成本，加快更清洁能源技术的采用。王岩教授称，这种方法是解决电池行业紧迫挑战的有效途径。研究人员补充道，通过将安全责任转化为复苏驱动力，创建了既适合行业采用，又对构建更可持续能源未来至关重要的流程，可为未来电动汽车和可再生能源存储创造更强大、更安全、更可持续的锂电池。

该研究结果已在《焦耳》和《今日材料》两本期刊上详细发表。