北京理工大学材料学院李丽教授、吴锋院士课题组提出了一种针对层状正极材料的表面预处理辅助升级修复技术(surface engineering assisted direct upcycling, SADU)。该技术基于不同化合价过渡金属元素与酸的反应活性差异,能够选择性地去除层状废料表面类岩盐结构,同时将多晶废料解离为单晶颗粒。刻蚀后的废料只需经过简单固相烧结并补充锂元素,即可实现结构与功能的修复。修复后的NCM523材料放电容量与商业化产品相当,且循环稳定性更为优异,在3.0-4.2 V(相对于石墨负极)下循环500周后,容量保持率为80.1%,远高于商业NCM523材料(57.1%)。经济与环境评估显示,该回收技术的利润分别是火法回收和湿法回收的14.2倍和3.4倍,而其温室气体排放量仅为火法回收的51.7%和湿法回收的57.6%。此外,该直接修复技术不仅适用于中低镍层状材料,还可拓展至其它层状材料,如钴酸锂或高镍层状氧化物,展现出巨大的产业化应用潜力。相关研究成果以“Surface engineering enabling efficient upcycling of highly degraded layered cathode”为题发表在国际顶级期刊Advanced Materials上。