退役磷酸鐵鋰正極材料修復技術的研究進展

李立平

（廣東光華科技股份有限公司，廣東 汕頭 515061）

因具有原料成本較低、工作電壓平臺較高、熱穩定性好、電化學循環性能優良等優點，磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池在動力電池中占有較大的市場份額，在新能源、基站儲能等領域的需求量呈爆發式增長[1]。LiFePO4電池的平均使用周期僅為5年，因此，已經到來的退役潮和逐年攀升的廢舊電池數量，使得回收LiFePO4電池的研究工作變得極為迫切。

LiFePO4正極材料約占電池成本的40%，對其進行高值化回收具有較高的經濟價值[2]。迄今為止，針對廢舊LiFePO4正極材料的回收處置方式主要是修復再生和濕法冶金[3-4]。濕法冶金是指通過酸浸-沉淀方式，回收單一的鋰鹽、鐵鹽產品或再生為正極材料[5-6]，具有可控性高、產品品質優良等優點，但是存在工藝流程長、操作繁瑣、高鹽廢水產生量大、經濟可行性低等不足。修復再生通常是采用配鋰調質、化學還原等手段，進行材料的結構修復[7-10]，具有工藝流程簡單、生產成本較低等優勢，是廢舊LiFePO4正極材料回收的一大研究熱點。

橄欖石型的LiFePO4具有較高的熱力學穩定性[11]，其性能失效主要是嵌脫過程中的Li損失造成的容量衰減[12-13]，通常不伴隨原有晶格結構的坍塌或破壞。因此，可通過直接處理或補充Li等損失元素，進行LiFePO4材料的化學或電化學活性修復[14]。目前，LiFePO4的修復技術主要有高溫固相修復法[15-35]、液相修復法[36-45]和電化學修復法[46-49]等。本文簡要介紹了現有的LiFePO4材料修復工藝技術，歸納總結了各方法的優缺點，并對LiFePO4正極材料修復再生技術的發展趨勢進行評述，以期為進一步高效回收再生廢舊LiFePO4正極材料的研究應用，提供理論指導和技術性支持。……