制定了一条锂离子电池正负极材料的闭环回收策略。通过拆卸电池，在水中提取锂化石墨中的锂，然后吸收CO2，转化为Li2CO3，用于直接再生LiCoO2，不需要添加额外锂盐，而降解石墨则通过脱锂活化再生。不同失效程度的LiCoO2再生后容量可达130 mAh/g，而降解石墨再生后容量可达370 mAh/g，与商用材料相近。通过直接拆卸电池，提取负极（锂化石墨）中的锂，用于正极材料（LiCoO2）被除铁的直接再生；实验表征和理论计算表明，再生过程中层状正极材料边缘的缺陷和内部的锂空位是Li+进入层间的关键。石墨中的锂直接与水反应，并吸收CO2转化为Li2CO3，无需额外的沉淀剂，可确保产品纯度，避免分离和纯化步骤。PTMS筒式磁选机工艺优化。优化工艺包括优化晶体尺寸与形貌、降低表面残锂量、减少材料中细粉含量等，从而对三元材料的电化学性能产生有益影响。 
       以剩余容量为70%的降解LiCoO2为例，再生LiCoO2简称为R-LCO。R-LCO颗粒具有光滑的表面，而D-LCO颗粒在边缘具有明显的断裂。再生过程中，Li2CO3首先附着在台阶状微裂纹上，然后加热分解为Li2O。由于缺锂，D-LCO的断裂部分已部分转化为氧化钴，Li2O与之反应实现LCO的再生，进行PTMS筒式磁选机除铁。随后，新生成的LCO颗粒逐渐长大，覆盖所有微裂纹，从而生成表面光滑的LCO颗粒。用原子力显微镜检查了D-LCO断裂截面，其结果与SEM图像相同。LiCoO2具有层状结构，锂的脱插嵌主要发生在ab平面，因此裂缝沿c轴分布。热重分析和原位X射线衍射结果显示，D-LCO与Li2CO3混合后加热至500°C之前未发生反应。在500–700°C观察到显著的重量损失，此时峰移动到较低角度，表明晶体沿c轴膨胀。
       尽管重量损失在700°C以上继续增加，但峰停止移动。因此，再生发生在500–700°C范围内。其中，Li2CO3热分解产生的Li2O进入CoO6层间，导致晶格膨胀。为了验证这种晶格膨胀，使用高分辨率透射电子显微镜比较了D-LCO和R-LCO的晶面间距。D-LCO的晶面间距为3.9Å，R-LCO的为4.8197，与XRD结果一致。X射线吸收近边缘结构也证实，Li嵌入了LCO。中峰对应于Co原子的扭曲八面体环境。D-LCO中的峰强度更高，表明Li去插层引起Co 4p轨道与3d轨道产生更大的杂化。R-LCO中峰强度较低，表明PTMS筒式磁选机发生了逆过程，即在再生期间发生了锂的重新插入。主峰与从Co原子射出的光电子多次散射有关。当脱锂时，主峰移向更高的能量，而当锂插入时，则相反。R-LCO中的峰B明显转移到较低的能量，证实发生了锂的插层。扩展X射线吸收精细结构光谱表明，Co4+离子被还原，其中R-LCO的Co-Co壳中的配位数（4.0±1.0）和键距小于D-LCO。
       佛山盛翰机械科技有限公司，咨询电话：13929972692