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第一作者：Marco Ahuis

通訊作者：Arno Kwade

通訊單位：德國布倫瑞克工業(yè)大學(xué)

論文速覽

本論文回顧了固態(tài)電池（SSBs）的間接回收策略，如重組合成，以及直接回收方法，如再利用。重點關(guān)注了包括氧化物、硫化物/磷酸鹽/鹵化物和聚合物在內(nèi)的有前景的固態(tài)電解質(zhì)（SEs）。研究發(fā)現(xiàn)，與鋰離子電池（LIBs）相比，SSBs的回收性目前了解有限。

未來回收解決方案需要滿足對強大、能效高、環(huán)境影響小的需求，同時提供高回收率和良好的二次材料質(zhì)量。還指出，對于不同類型的SEs，需要適應(yīng)不同的回收路線，包括預(yù)處理以及機械和冶金過程。此外，還強調(diào)了循環(huán)經(jīng)濟和回收對于減少電池生態(tài)足跡和克服制造電池所需原材料短缺的重要性。

圖文導(dǎo)讀

圖1：展示了傳統(tǒng)LIBs的回收可能過程路線，包括熱處理、機械處理、冶金處理和直接回收等不同方法。

圖2：圖解了不同SSB概念的結(jié)構(gòu)，包括基于石墨/硅的復(fù)合陽極、鋰金屬陽極、鋰基陽極、無陽極鋰電池和結(jié)構(gòu)電池復(fù)合材料等設(shè)計。

圖3：比較了傳統(tǒng)LIB和不同SSBs在電池單元級別的元素組成（以重量百分比表示），特別強調(diào)了鋰含量的增加，如果使用基于鋰的陽極和含鋰的SEs。

圖4：描述了不同SSB技術(shù)的潛在回收過程路線，包括聚合物、氧化物、硫化物/鹵化物和聚合物-氧化物混合SSBs的回收方法。

圖5：提出了一種多產(chǎn)品多路徑SSBs回收廠的可能設(shè)計，展示了預(yù)處理、濕法或干法處理、金屬回收和材料分離等步驟。

總結(jié)展望

本展望了SSBs大規(guī)模市場引入所需的成本效益高且環(huán)境友好的回收解決方案。當(dāng)前的知識表明，由于SSBs類型和設(shè)計的多樣性，對其工業(yè)可回收性的理解不足，這使得開發(fā)靈活的回收路線以處理不同類型的SSBs變得具有挑戰(zhàn)性。

然而，可能在一個單一的回收工廠中處理硫化物、磷酸鹽、鹵化物和氧化物，前提是處理安全，特別是對硫化物和磷酸鹽給予特別關(guān)注。研究建議采用濕法處理SEs似乎是最有吸引力的，尤其是考慮到隨后的濕法冶金處理。

此外，論文還強調(diào)了為實現(xiàn)全面的可持續(xù)性，必須考慮SSBs的生產(chǎn)、使用、回收和再生產(chǎn)的整個環(huán)境影響。

文獻信息

標(biāo)題：Recycling of solid-state batteries

期刊：Nature Energy

原創(chuàng)文章，作者：計算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2024/04/17/9e7eef610e/

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Nature Energy重磅綜述：固態(tài)電池回收！

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