動力電池退役潮即將到來，目前已有多種方法對廢舊鋰離子電池材料中的高值金屬進(jìn)行回收利用，其中濕化學(xué)法金屬回收率高，應(yīng)用廣泛。但是，浸出渣中的關(guān)鍵輔材碳導(dǎo)電劑主要作為固廢和塑料填料。考慮到退役電池的巨大數(shù)量，這些高值輔材的再利用也將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價值。
周沐同學(xué)經(jīng)過不斷嘗試，開發(fā)了導(dǎo)電劑一步法制備氧還原（ORR）催化劑的新工藝，該方法可與廢舊磷酸鐵鋰電池濕化學(xué)法回收有價金屬有效兼容。其中，濕化學(xué)方法回收鋰和磷酸鐵，高值金屬鋰的回收率達(dá)到99%以上。將浸出渣（主要為導(dǎo)電劑）和少量回收磷酸鐵在氮氣中800 oC煅燒，一步制成低成本的Fe-N-P共摻雜碳基催化劑，協(xié)同強(qiáng)化了ORR活性和穩(wěn)定性，在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)異的ORR性能。將其作為催化劑應(yīng)用于鋅空氣電池，電池循環(huán)次數(shù)由普通Super P炭黑陰極的20次提高到Fe-N-P共摻雜回收導(dǎo)電劑的120次以上，功率密度也由11 mW cm-2提高到80 mW cm-2。
這項工作為磷酸鐵鋰電池正極全材料回收利用提供了新思路，并可應(yīng)用于三元鋰離子電池正極全材料的回收利用中。
