维度网讯，加州大学圣地亚哥分校的研究团队开发了一种将废旧磷酸铁锂（LFP）电池材料直接升级为磷酸锰铁锂（LMFP）正极的回收工艺，使再生电池的储能量高于原始产品，同时保留LFP电池的安全性与长循环寿命。

LFP电池占据全球锂离子电池市场近一半份额，广泛用于电动汽车与大型储能系统。随着大批电池接近退役，高效且环保的回收方案变得迫切。传统回收方法依赖高温或强化学剂，能耗高且产生大量废料与排放。该研究的第一作者、加州大学圣地亚哥分校陈政实验室的博士后研究员魏力（Wei Li）指出，这类工艺并不环保。

团队此前已实现将废旧LFP恢复为新鲜LFP材料，但化学成分未变。新方法则将正极升级为LMFP，后者能存储更多能量，为废旧电池提供更高价值的最终用途。研究负责人陈政补充说，这种升级回收有望使退役电池更具经济性。

回收流程从拆解电池组、取出内部卷芯开始。研究人员将卷芯层剪成片状，浸泡在水中并轻轻摇动，使正极涂层与铝箔分离，铝箔也可单独回收。分离出的正极材料经干燥、研磨成细黑粉末后，加入锂、锰和磷酸盐作为LMFP的前驱体。

面临的主要挑战在于，添加的盐与原始LFP材料晶体结构不兼容，直接混合会导致原子分布不均、电化学性能下降。团队为此先制备了一种中间化合物磷酸锰锂（LMP），其晶体结构与LFP相似。将粉末精细研磨混合后加热，LMP先形成并与LFP均匀混合，锰原子逐渐取代部分铁，生成均匀的LMFP结构。每个颗粒表面还会形成一层薄碳，提升导电性并保护材料在多次充放电循环中稳定工作。

升级后的LMFP材料在实验室纽扣电池和模拟实际应用的软包电池中均表现良好，后者更接近电动汽车和大型储能系统的使用条件。研究人员使用来自不同制造商的废旧LFP电池进行测试，并将工艺放大至千克级。团队计划进一步提升工艺效率、材料成分与结构，为大规模回收做准备。

该研究发表于《焦耳》（Joule）期刊。