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近日，91pron-91视频-91直播 2022级能源化学工程一班本科生刘琳，以第一作者身份在化学领域国际知名期刊Green Chemistry（《绿色化学》，IF=9.2）上发表最新研究成果。该研究聚焦废旧磷酸铁锂正极材料高效回收领域，提出双共晶锂盐偶极调控工程技术，实现废磷酸铁锂电池高效回收，论文题为“Dipole modulation engineering for the recycling of spent lithium iron phosphate”。

图1.双共晶锂盐策略修复废旧磷酸铁锂的过程示意图

在新能源产业快速发展的背景下，废旧磷酸铁锂电池的回收利用是实现资源闭环循环、推动行业绿色可持续发展的关键环节，具有重要战略意义。然而，废旧磷酸铁锂修复过程的核心瓶颈在于元素价态的精确调控与锂空位的高效补偿。针对上述S-LFP结构修复的核心挑战，本研究首先系统深入剖析了磷酸铁锂电池中“锂离子缺失诱发的失效机制”，并基于此构建了一种基于偶极化学的修复策略。具体而言，研究依托双共晶锂盐（LiI-LiOH）的偶极化学特性，通过元素价态的精准调控与晶格位点的特异性操纵，实现了S-LFP晶格结构的有效修复，进而高效消除锂空位与锂-铁反位缺陷。此外，鉴于S-LFP的损伤主要集中于颗粒表面区域，表面缺陷的高效修复是晶格重构过程高效推进的关键前提。为此，本研究基于离子-偶极相互作用创新性构建了离子极化协同场，有效提升了体系整体的电子耦合效率与Li⁺扩散速率。进一步研究表明，S-LFP中锂晶格位点的缺失会破坏其本征高度对称性晶体结构，在锂空位区域诱导形成局部偶极矩，且正电荷中心倾向于在此区域富集；这一结构特征使得离子极化协同场的负电荷中心（I^-）可对S-LFP中的晶格缺陷位点实现精准靶向作用。最终，仅在550℃下保温4h即可完成对S-LFP的修复，修复后LiFePO₄电池展现出优异的电化学性能：在10C倍率下循环1000次后，其容量保持率仍可达82.4%。

该论文的所有实验数据均为刘琳在2023年加入91pron 刘全兵老师课题组后独立完成的；此外，该同学还以第一发明人身份获得1项发明专利授权，充分展现了91pron 在本科生科学研究素养与创新能力方面显著成效，也体现了“以科研实践驱动人才培养”教学模式的良好成果。刘全兵教授作为该研究的指导教师，是广东省“珠江学者”特聘教授，广东省科技进步二等奖获得者（R1），长期深耕新能源材料与电池回收领域，其课题组为本科生搭建了高水平科研实践平台，为青年人才成长提供了有力支撑。