固定式电池何时该更换?等效电力服务下的全生命周期碳决策
一篇综述提出以"等效电力服务"为统一比较边界,判断固定式储能电池延长使用还是更换更低碳:在相同功率、能量、时序与可用性下比较。测量容量、可用能量与往返效率受工况、温度和系统损耗影响,三者约束不同;在固定效率假设下,当避免的运行排放超过更换的净增量负担时,更换才变得有利,而该阈值随工况与电力供应结构因装置而异。
一篇综述提出以"等效电力服务"为统一比较边界,判断固定式储能电池延长使用还是更换更低碳:在相同功率、能量、时序与可用性下比较。测量容量、可用能量与往返效率受工况、温度和系统损耗影响,三者约束不同;在固定效率假设下,当避免的运行排放超过更换的净增量负担时,更换才变得有利,而该阈值随工况与电力供应结构因装置而异。
退役电池可经循环升级再造成功能吸附剂,用于环境治理,并延伸出钠离子与锌离子电池的新应用机遇。该研究梳理了相关工艺路径与环境应用方向,探讨了将废旧电池材料转化为吸附剂的技术路线。
研究揭示锂离子电池正极材料在卤化物-乙二醇体系中的溶解机制,为可再生的浸出策略提供依据。作者包括 Christian Quattrucci、Alessandro Motta、Giulia Simonetti 等,成果发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。
发表于 Journal of Energy Storage 的综述指出,退役锂离子电池在回收前存在安全挑战,放电预处理是应对关键。作者 Yu Qiao、Xinjian Liu、Peizhao Lyu、Zhonghao Rao 系统梳理了相关放电预处理策略。
Journal of Energy Storage 刊发综述,梳理基于熔盐法的锂离子电池绿色回收技术研究进展,作者为 Youxiao Xu、Shasha Hao、Shuai Tao、Run Dong、Dean Pan。文章发表于该刊第 182 卷 Part D。
Journal of Energy Storage 刊发研究,提出一种新型水溶性可回收粘结剂,用于锂离子电池活性材料的绿色再生。该粘结剂以水为溶剂,可实现活性材料与粘结剂的高效分离与回收,为电池回收提供绿色路径。
发表在 Journal of Energy Storage 的研究提出了一套电动汽车电池回收的多维评估框架,作者为 Hakan Ayhan Dağıstanlı、Alpaslan Atmanli 与 Nadir Yilmaz。该框架用于对退役电池回收方案进行多维度综合评价。
研究提出混合 LiFePO4 与 LiMn2O4 废料的水热共升级回收路线,并将其转化为高能 LiMnxFe1-xPO4 正极。工作结合机理洞察,为退役 LFP 与 LMO 电池的协同回收及正极再生提供了路径。
Joule 刊发研究探讨中国电动汽车电池与电机的城市矿产再供给潜力。作者Xin Xiong、Guochang Xu、Wei Liu等提出从退役电池与电机中回收材料,可将其从"废土"转化为"宝库",以缓解关键金属供应压力。
Joule 刊发研究提出通过生成同晶型中间体,克服 LiFePO₄ 电池正极直接升级回收的合成壁垒,实现可规模化回收。作者为 Wei Li、Jiao Lin、Hongpeng Gao 等,论文发表于 Joule 第 10 卷第 8 期。
研究者采用近表面氟调控策略,将废 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)正极表面残余岩盐相重构为富氟岩盐界面层,所得 RFNCM 正极在 3.0-4.6 V、0.1 C 下放电比容量达 208.7 mAh g−1,1 C、25°C 循环 400 次容量保持 80.28%,50°C 循环 200 次保持 80.93%。
研究提出一种知识图谱嵌入的大语言模型方法,用于电池回收技术选择策略。该方法将知识图谱与大语言模型结合,以辅助电池回收技术的筛选决策。
Computers & Chemical Engineering 刊发综述,深入审视用于锂离子电池回收仿真的数据。作者为 Natalia Araya-Gómez、Gulsah Tas、Mohazzam Saeed 和 Rodrigo Serna-Guerrero,文章聚焦回收过程建模所依赖的数据本身。
Nano Energy 刊发研究指出,锂离子电池回收存在从"回收"到"合格化"的电池级差距,原料无序性(feedstock disorder)是核心障碍。作者为 Vijay K. Tomer、Amey Panjwani、Weixuan Li、Abeer Khan、Ritu Malik、Yaser Abu-Lebdeh、Mohini Sain,文章于 2026 年 9 月 23 日在线发表。
研究将废铅酸电池通过可控相变与提纯转化为电子级 PbI2,用于全钙钛矿叠层太阳能电池。该工作由 Zhaoyang Li 等人完成,发表于 Nano Energy 第 159 卷 Part A,探讨了从废旧电池到钙钛矿前驱体材料的转化路径。
研究采用中性配位型疏水低共熔溶剂从废旧电池浸出液中回收战略金属。该成果发表于 Chemical Engineering Science 第339卷Part A,作者为 Shigao Shen、Xiang Wei、Licheng Song、Bianfang Shi、Zhen Song、Zhiwen Qi、Hongye Cheng,出版日期为2027年2月15日。
发表于 Journal of Energy Chemistry 第123卷的研究聚焦退役电池的健康管理,作者包括 Yuchen Xu、Jinxuan Chen、Tianxiang Zeng、Weiwen Peng、Ruohan Guo、Jinpeng Tian 与 C.Y. Chung。该研究将机器学习方法用于退役电池的健康状态评估与管理。
eTransportation 第 29 卷发表研究,探讨回收碳酸锂作为锂离子电池可持续锂源。作者包括 Dongwoo Kim、Jihyeon Bae、Gigap Han 等,研究聚焦回收碳酸锂在电池中的应用可行性。
针对 LiFePO4 正极回收,研究提出分段热预处理结合水冲分层剥离的前端工艺,用于高效获取正极活性材料。该工作由 Xianglei Meng 等人完成,发表于 Journal of Energy Chemistry 第 123 卷。
研究提出一种利用脉冲测试的联邦学习方法,实现退役电池类型的秒级异构识别,并在输出层加入隐私保护。作者包括 Hang Hu、Xinghao Huang、Chen Liang 等,成果发表于 eTransportation 第 29 卷,出版日期为 2026 年 9 月。
推荐理由:面向退役电池分选场景,用脉冲测试结合联邦学习做秒级类型识别,并给出输出层隐私保护方案。
研究通过筛选并实验验证双功能有机锂盐,实现废旧 LiFePO4 正极的直接再生。相关成果发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷,作者包括 Yuan Feng、Zhenhang Zhong、Ruiqi Gao 等。
eTransportation 第 29 卷刊出 Qingqing Yang 等人的研究,提出一种面向退役锂离子电池的快速分选框架,通过电极级老化状态诊断实现分选。作者包括 Huaqin Zhang、Jianwei Li、Zhiwei He、Weiming Teng、Guodong Zhang,出版日期为 2026 年 9 月。
推荐理由:面向退役电池分选,提出从电极层面诊断老化状态的快速框架,可为梯次利用分选流程提供方法参考。
针对退役 NMC/C 锂离子电池黑粉,研究以水相预洗作为可同时适用于热解与未热解黑粉的水冶预处理步骤,选择性脱锂并溶解电解液残留。在 120–240 min、固液比 50–200 g/L、60–80 °C 条件下,热解与未热解黑粉的最大锂提取效率分别为 44.5% 和 17.2%,未热解黑粉有机碳去除率最高 21.2%。
Nano Energy 刊发研究,提出对废旧 LiFePO4 正极进行电极对电极(electrode-to-electrode)补锂。作者为 Lumin Ren、Hao Du、Yun Zhao 等,研究聚焦于通过补锂恢复废旧 LFP 正极的可用性。
Journal of Power Sources 刊发综述,探讨电化学能源转型技术在推进循环经济中的作用,作者为 Shuchi Sharma、Biswajit Debnath、Ashutosh Kumar、Ranga Rao Gangavarapu 与 Arunachala Nadar Mada Kannan。文章发表于该刊第 697 卷,出版日期为 2027 年 1 月 1 日。
研究采用高速均质化结合氟表面改性,对废 LiFePO4 正极进行直接再生,再生后正极的循环稳定性得到提升。该工作由 Yuqian Liu、Li Wang、Shiyuan Liu、Xiangming He 完成,发表于 Journal of Power Sources 第 697 卷。
一篇综述系统梳理了动态聚合物在锂电池三大领域的应用进展:聚合物电解质设计、界面工程与粘结剂开发。这类材料依靠氢键、二硫键、硼酸酯键和亚胺键等动态共价键或非共价相互作用,实现自愈合、可回收与机械自适应,可提升界面稳定性、抑制锂枝晶生长、缓冲电极体积变化并支持电池组分闭环回收。文章最后指出该领域现存挑战与未来方向。
研究以癸酸-利多卡因(DecA:Lid)深共晶溶剂配合配体磷酸三丁酯(TBP),系统揭示了从废旧锂离子电池浸出液中选择性萃取过渡金属离子的微观机理。理论计算表明,Co²⁺与去质子化DecA之间的主导静电作用主要通过与TBP的P=O基团的轨道相互作用增强,而闭壳层Li⁺无法实现该模式。
研究开发了一种由单元径向极化管状压电陶瓷构成的管式换能器,激发后产生轴向聚焦声场,高速成像与声化学发光表征显示其空化强度达到或超过超声变幅杆尖端水平,且空化分布贯穿管腔、峰值活性位于中心轴。该换能器与超声变幅杆分别用于锂离子电池负极石墨涂层剥离,对完整和已剥落的负极片均进行了评估。研究讨论了管式换能器技术面向高通量流动式应用的发展前景。
美国一家实验室利用 nano-CT 扫描技术研究报废电动车电池,以探索让其重获新生的方法。该技术可对电池内部结构进行高分辨率成像,帮助分析老化机理。
NREL 提出以先进诊断技术支撑电池循环利用的闭环路径。该技术面向电池全生命周期评估,服务于退役电芯的分级与回收决策。
Argonne 国家实验室的 ReCell 中心致力于电池回收研究,目标是节省昂贵的镍和钴并改变全球电池回收格局。