【论文链接】
【作者单位】
美国科学教育与研究所
【抽象的】
随着汽车行业转向车辆电气化的范式转变，必须大力解决在此类设备使用寿命结束时使用电池的后果。 由于升级回收策略很难成为人们关注的焦点，本文重点介绍作为双离子电池 (DIB) 的阴极赋予阳极第二次生命。 在众多回收钴的方法中，选择了富含温和浸出剂的微波辅助红浸法。
钴以草酸钴的形式回收，并转化为嵌入微孔石墨碳基质 (Co3O4/Co@C) 中的钴/氧化钴纳米球。 由于工作电流大、安全性好、环保等特点，DIB在某些行业被视为锂离子电池的替代品。
以一种特别传统的方式，衍生的Co3O4/Co@C被有效地用作双离子电池的阴极材料。 半电池在0.1Ag-1时的放电容量高达-1。 以Co3O4/Co@C为正极、石墨为负极循环循环制备的全电池DIB具有较大的容量和明显的循环稳定性。
【实验方法】
实验前处理：
实验中使用的旧锂电池是从旧的移动电源上拆下来的。 卸下面板并在手套箱中小心打开。 小心地展开涂层电极，轻轻地将其从铝收集器上刮下，然后从手套箱中取出。 样品在进一步使用前在 450 °C 下进行热处理。
从废 LIB 中提取草酸钴：
草酸钴是从用过的 LIB 中以稍微修改的方式制备的。 使用 200 反应器 (Anton Paar) 进行微波辅助工艺。 反应器以多模模式运行，其保护形式类似于串扰。 这些反应器被认为是第二代微波仪器废旧电池回收利用作文，因为它们提高了加热效率。 在 100mL 去离子水 (DI) 中用柠檬酸和抗坏血酸 (100mm:20mm) 制备浸出液。 向该滤液中加入0.2g LCO并充分搅拌。 滤液在微波反应器（150 °C；保持时间：5 分钟）中进一步浸出。 在浸出溶液中，以物理过量的摩尔比(LCO:OA=1:3)加入草酸。 这导致草酸钴沉淀为微红色沉淀物。
Co3O4/Co@C 的合成：
硝酸钠和猕猴桃糖等常见原料被用来改进Co3O4/Co@C的合成。 将回收的草酸钴0.366g置于50ml去离子水的底部，加入15g硝酸钠和1g猕猴桃糖()。 将滤液充分搅拌并在80℃下加热16h直至溶剂蒸发并获得致密的凝胶。 凝胶在80℃下干燥24小时，得到浅黄色复合材料。 然后将样品粉碎并在氢气氛中加热至750℃或2小时。 将合成的粉末在空气中 400 °C 加热 4 h，用去离子水漂洗数次以完全去除 NaBr，并在 120 °C 下干燥。 为了优化合成中使用的钴前体的量，用两倍于合成前体的钴前体剂量 (0.08M) 制备测试样品。 据报道，还合成了不含钴前体的参考样品废旧电池回收利用作文，以了解钴氧化物对 Co3O4/Co@C 半电池容量的贡献。
【图文摘录】
【主要推论】
随着可持续发展和循环经济趋势的持续发展，坚持采用尽可能少产生废物的节能和环保技术的方法正在取得成果。 商业锂离子电池的突破和地理集中资源的可用性使钴成为中心关键稀有矿产。
除了实现高含量钴的战略回收外，这项工作还提出了一种用于储能应用的红色升级回收策略。
与传统方法相比，微波路径的能耗非常低。 我们进一步期待从废锂阳极中回收石墨的前景，以优化放大过程并将处理过的石墨用作阴极候选物。 该策略为通过可持续回收技术从废电池中回收正负极同时开发DIBs铺平了道路。
