中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所科研人员携手清华大学深圳国际研究生院、苏州理工大学，成功研发出一种天然电子给体辅助修复和靶向表面重建策略，实现了退役动力电池中降解磷酸铁锂(LiFePO₄)正极材料的直接再生。相关研究成果已发表于《先进材料》杂志，为传统冶金回收方法提供了低成本、节能且环保的替代方案。

随着新能源汽车中锂离子电池使用量持续攀升，大规模退役电池引发的环境污染和资源浪费问题日益严峻。传统湿法冶金和火法冶金回收方法仅能提取有价值金属元素，对磷酸铁锂正极材料而言经济不可行。相比之下，直接再生技术能更高效、可持续地恢复降解正极材料。

研究团队以天然提取的茶多酚为电子给体，通过羟基电子给体与补充锂盐的协同作用，成功将降解的FePO₄相转化回LiFePO₄，降低了有害的Li–Fe反位缺陷，恢复了材料组成和结构，并重建了快速的Li⁺扩散通道。

为修复降解磷酸铁锂颗粒表面受损或缺失的碳层，研究人员在再生过程中引入铝源。磷酸铝(AlPO₄)与磷酸铁锂间的强大结合力，使受损区域精准形成了由非晶态AlPO₄和磷酸铁锂(Li₃PO₄)组成的靶向复合涂层。

这些快离子导体与残留碳结合，在表面重建了高效的双电子-离子传输通道，提升了再生正极的倍率性能。同时，部分Al掺杂到体相中，增强了结构稳定性，有效抑制了铁离子迁移，延长了再生LiFePO₄正极的使用寿命。

研究团队表示，这项工作为退役动力锂离子电池的回收利用提供了宝贵见解。

更多信息：Yuanyuan Liu 等，通过天然电子给体修复和靶向表面重构直接回收降解的 LiFePO 4正极材料， 《先进材料》(2025)