武科大网讯（通讯员罗实）近日，冶金与能源学院联合华中科技大学与清华大学深圳国际研究院展开合作研究，成果发表于材料领域国际著名期刊《Advanced Materials》（影响因子26.8；中科院1区TOP），发表“Direct Construction of a LiF-Rich Interphase for Sustainable Regeneration of Spent Graphite Electrodes via In Situ Decarbonization-Fluorination Strategy”（DOI：10.1002/adma.202514869）。本论文的通讯作者为冶金与能源学院高标教授、霍开富教授、清华大学深圳国际研究院周光敏教授，第一作者为博士研究生罗实和刘锋瑞。我校为本论文的第一完成单位。
废旧锂离子电池的回收是环境与能源材料领域的热点问题。将废旧锂离子电池中的石墨负极再生，是缓解资源限制和环境污染的重要途径。尽管传统的火法冶金与湿法冶金技术已实现初步应用，但其普遍存在再生效率低、工艺成本高及二次污染严重等瓶颈。
该研究开发了一种脱碳－氟化策略，采用NH4F溶液将石墨负极表面中不稳定、低导电的Li2CO3转化为高稳定性和高导电性的富含LiF功能层，实现了废旧石墨电极直接再生，无需将石墨粉分离。研究发现这一重构界面有效提升了离子电导率，降低了界面电阻，并为锂离子创造了快速传输通道。再生石墨电极在0.5 C下表现出303.9 mAh g-1的比容量，与商业石墨相当。
基于再生石墨负极与NCM811组装的容量为550 mAh的全电池在1 C倍率下经过200次循环后容量保持率为92%，其面积容量相较于废旧石墨软包电池提高了4.9倍。技术经济分析表明，相较于传统方法，该方法直接实现电极回收，无需将黑粉从电极集流体上剥离，也避免了采用酸处理或者高温处理等高污染和高能耗的工序，成本降低约78%。具有很大的应用潜力。
该论文基于脱碳－氟化界面重构的回收策略，实现了废旧石墨负极的直接回收，极大程度缩短了回收工艺流程，降低了回收成本和废物的排放，为废旧石墨负极的绿色低碳回收提供了新的思路。
