文章导读
你是否想过，废旧锂电池只需5分钟就能“满血复活”？武汉大学钱江锋课题组揭秘一项颠覆性技术：利用芳香酮介导的双电子锂化策略，在室温下快速修复退役磷酸铁锂正极材料，性能恢复如新。不同于高耗能的高温煅烧或复杂电化学方法，这项化学锂化新技术不仅效率惊人，试剂还可循环使用，接近100%原子经济性。低成本、低毒性、绿色可持续——这不仅是电池回收的突破，更可能重塑新能源产业的未来闭环。
— 内容由好学术AI分析文章内容生成，仅供参考。
（通讯员化苑）近日，武汉大学化学与分子科学学院钱江锋课题组在国际化学领域顶尖期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society, JACS），在线发表题为“Aromatic Ketone-Mediated Two-Electron Lithiation for Rapid and Room-Temperature Regeneration of Spent LiFePO4Cathodes”的研究论文，首次提出了一种基于芳香酮介导的双电子化学锂化新策略，在室温下仅需5分钟即可实现废旧磷酸铁锂正极（D-LFP）的快速直接再生。该论文以武汉大学化学与分子科学学院为第一署名单位，武汉大学硕士生任佳欣、博士生王玄泽为共同第一作者，钱江锋教授为独立通讯作者。
▲芳香酮介导的双电子锂化直接修复再生策略
随着新能源汽车产业的飞速发展，未来数年将迎来大量退役的磷酸铁锂（LiFePO4, LFP）电池。其正极材料在长期使用后，会因锂的不可逆流失而导致容量衰减，若不能高效绿色回收，将造成严重的资源浪费与环境压力。与流程繁琐、能耗高的传统火法、湿法回收不同，直接再生技术旨在修复材料本身的结构与性能，是实现“从退役到原位恢复”闭环回收的理想路径。其中，如何高效、精准地“补锂”是再生过程的核心。目前主流的补锂方法，如高温煅烧，能耗大且易引发副反应；电化学补锂虽较精准，但流程复杂，难以规模化。相比之下，化学锂化法能在室温条件下自发进行，展现出巨大潜力。然而，已有的化学锂化试剂体系，如基于多环芳烃的锂化试剂，普遍存在毒性大、成本高、溶解度低等问题，限制了其实际应用。
近年来，钱江锋课题组在化学锂化反应设计及应用领域取得了一系列代表性成果（J. Am. Chem. Soc.2025, 147, 29895;J. Am. Chem. Soc.2025, 147, 21865;J. Am. Chem. Soc.2024, 146, 6388;Adv. Energy Mater.2024, 14, 2401197;ACS Sustainable Chem. Eng.2021, 9, 16384）。在上述工作基础上，该课题组将研究重点转向低毒廉价试剂体系的开发，通过分子结构设计开发了以二苯甲酮锂（Li2Bzp）为代表的“芳香酮介导双电子转移”新型锂化体系，在室温下仅需5分钟即可完成对D-LFP的快速再生，使其电化学性能恢复至媲美商业材料的水平。该双电子机制相较于传统单电子体系，使所需试剂化学计量减半，显著提升了经济可行性与环境可持续性。重要的是，使用后的试剂溶液（Bzp/THF）可实现高效循环利用，达到近100%原子经济性，从源头减少废弃物产生。该研究确立了一条快速、经济、绿色的闭环再生路径，对推进可持续电池回收技术具有重要潜力。
该研究工作获得了国家自然科学基金、湖北省重大科技专项以及武汉大学科研公共服务条件平台的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c13455
（编辑：肖珊）
© 版权声明
本文由分享者转载或发布，内容仅供学习和交流，版权归原文作者所有。如有侵权，请留言联系更正或删除。
相关文章
这个研究太棒了！环保又高效，支持武大科研团队👍