东华大学朱美芳院士/徐桂银团队AFM：自诱导微波等离子体快速再生石墨负极

主要观点总结

文章介绍了电池回收尤其是石墨回收的重要性以及现有的挑战。针对这些挑战，东华大学朱美芳院士/徐桂银教授团队提出了一种创新的自诱导微波等离子体方法再生废旧石墨负极。该方法能够高效、快速地去除废旧石墨表面的杂质并恢复其电化学性能。文章还详细阐述了该方法的机制，通过冷冻透射电镜解析废旧石墨失效机制，并通过多物理场仿真解释了自诱导微波等离子体的机理。再生石墨的电化学性能得到了显著恢复，与商业化石墨相当。该研究为回收石墨负极提供了一种具有商业化价值的方法。

关键观点总结

关键观点1: 使用冷冻透射电子显微镜分析废石墨的失效机制，揭示了石墨表面包覆有纳米SEI层以及近表面的晶格缺陷和结构膨胀。

废石墨表面包覆的SEI层以及结构破坏会损害其容量和倍率性能。

关键观点2: 开发了一种创新的石墨自诱导微波等离子体（GMP）方法，用于废石墨的高效、可扩展再生。

该方法通过微波场诱导石墨表面产生强电场，导致等离子体放电和表面快速加热，从而去除SEI层和残留粘合剂，修复废石墨的石墨化。

关键观点3: 多物理场仿真解释了GMP方法的机理。

仿真结果表明，在微波场中，石墨材料感应出强电场，使空气电离形成等离子体，短时间内将石墨表面加热到高温，去除杂质并恢复晶体结构。

关键观点4: 再生石墨的电化学性能得到了显著恢复。

在0.2C倍率下，再生石墨的比容量达到352.2 mAh g-1，400次循环后容量保持率为81%，与商用石墨相当。