“变废为宝废旧锂离子电池正极材料变身高效电解水催化剂”

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目前，锂离子电池因其高能量和电力密度，已成为便携式电子产品和混合动力/全电动汽车的主流电源。 近年来，电动汽车迅速发展和普及，有望在不久的将来替代燃油车，大大降低了汽车的采用对环境污染和化石能源的依赖。 但是，预计电池寿命结束后，必然会出现大量的用过的电池。 废旧锂离子电池不仅含有重金属钴、镍等，还含有易燃有毒的电解液，如果不妥善解决，不仅会危害人类健康的快速发展，还会破坏自然生态环境。 这是因为，如何回收使用过的电池材料进行再利用将起到重要的作用。 目前，废锂离子的回收利用普遍采用复杂的分离和多而复杂的提取技术。 这些做法存在使用高价有机溶剂、废气排放量高、回收途径多、复杂、金属纯度不理想等明显缺点，限制了工业上的有效应用。 必须探索废旧电池材料回收利用的新思路，使废弃物重新焕发活力。

最近，天津大学胡文彬、陈亚楠团队提出了简单、高效、廉价的策略，将废旧电池正极材料的修饰和再生作为性能优异的电催化应用于水电解过程，成功实现了废旧电池从电极材料到电催化的功能转换。 在这项事业中，废电池材料通过进一步修饰，摇身一变成为了水电解反应的阳极催化剂。 该催化剂的性能与贵金属差别不大，不仅可以大幅降低电解水工艺的能耗，还可以期待降低电解水技术的价格，为大规模氢气的制备提供条件。 复印件发表在《中国科学技术期刊杰出行动计划》scienceChinamaterials(2021，doi: 10.1007/s40843-021-1682-0 )》上。 博士生崔柏桦是本文的第一作者。

这种做法的特点很明显，与现有其他废旧电池回收利用方法相比，上述战略材料损失低、生产周期短，有大规模工业化的潜力。 重要的是，该战略可以最大限度地有效利用电池废弃物，减少可能的环境污染，节约宝贵的矿产资源，作为工业电解水催化剂用于氢气的制造，可以说是一举两得。 作为一种绿色通用的方法，该研究为在废旧电池材料规模化的基础上制备优良的电催化提供了新的机会。 另一方面，易实施、生产率高、可扩大等优势使其具有较高的工业价值、价格特征和市场潜力。 另一方面，废旧电池材料低价格、高效的回收利用，也为我国的节能减排和碳中和做出了贡献。

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/ s2/ ]作者简介 :

胡文彬，天津大学材料科学与工程学院，教授，1994年获中南大学有色金属冶金专业博士学位，同期在上海交通大学金属基复合材料国家要点实验室从事博士后科研工作。 1996年5月出站后，在实验室工作晋升副教授，1999年破格晋升教授，获得上海市优秀学术带头人、曙光学者、教育部新世纪优秀人才。 年就任天津大学材料学院院长、教授、博导。 在国家杰出青年科学基金的资助下，被选为万人计划的领军人才、国家科技部863计划新材料行业主题专家组成员，长期从事重要的能源材料和表面科学与工程研究。

承担国家杰出青年基金、国家863计划、国家自然科学基金要点等项目30多个，国家科技进步二等奖1项(第1名)、省部级一等奖2项)第1名)，是科技部及天津市要点行业创新团队负责人。 在chem. soc. rev .，adv. mater .，adv. energy mater .等国际知名刊物上发表论文300余篇，申请国家发明专利60多项，认可24项，出版正在出版的英语学术专著或教材4部。 担任国际电化学能源科学院( iaoees )理事会委员、中国材料研究学会青年委员会高级理事、腐蚀防护学会常务理事、science china materials、无机材料学报、中国有色金属学报等学术杂志编辑委员。

陈亚楠，天津大学英才计划特聘研究员，清华大学优秀学者，中国科协青年人才提升项目入选者。 主要从事新材料的制造和能源应用，研究的乐趣包括能源贮藏(锂离子电池/锂离子电池)、能源转换)电催化)。 目前，在国家能源、国家航空、科学高级、jacs、pnas、材料日报、adv. mater .等影响较大的期刊上发表了研究论文70余篇，论文有 承担/参与基金委重要研究计划、科技部要点研发计划、重要研究计划培养项目等多项课题。 chemical review、matter、adv. mater .、aem、acs nano等30多家学术杂志的审稿人，以及杂志chinese chemical letters、materials、frontiersiii等

周伟，天津大学理工学院，副教授，2006年和天津大学获得学士和博士学位。 年作为助手教授加入天津大学理工学部，是日本国立材料物质研究所( nims )的客座研究员。 研究方向主要集中在半导体材料和光催化材料的磁、光和电性能的第一性原理，金属材料的机械性能的第一性原理计算，以及半导体材料薄膜的制备及其物性研究。

崔柏桦，天津大学-新加坡国立大学福州联合学院博士研究生。 2019年毕业于天津大学，获得理学硕士学位。 第一个研究方向是电催化纳米材料的设计与合成。 (来源)本网站的顾客方) )