成会明院士领衔！上海交通大学梁正/清华大学周光敏最新AM丨等离子体辅助机械化学全干法再生NCM黑粉！

本文针对锂离子电池回收中工业NCM523黑粉成分复杂、形貌不均、杂质多等问题，开发了一种等离子体辅助机械化学全干法直接再生工艺。研究目的是实现废旧正极材料的低成本、低碳排、高性能再生。通过等离子体冷放电与机械球磨协同作用，该工艺同步实现了颗粒形貌均质化、杂质精准控制（将Al、Na转化为有益掺杂剂并去除F杂质），并促进再锂化动力学。再生后的NCM523材料具有均一单晶结构、优选的(003)晶面暴露以及极低的Li/Ni反位缺陷（3.2%）。电化学测试表明，再生材料在4.5V高电压下300次循环容量保持率82.6%，800次循环后仍保持71%。该工艺成功实现了公斤级规模化批处理，组装的2Ah软包电池在1000次循环后容量保持率高达97.1%。结论指出，该全干法工艺为废旧锂离子电池黑粉的高价值、可持续回收提供了实用且可扩展的解决方案。