廢舊電池正極材料中含有的鐵元素是重要的金屬礦產(chǎn)資源,并作為多種催化劑的主要成分廣泛應(yīng)用于工業(yè)催化領(lǐng)域。受此啟發(fā),胡文彬、陳亞楠團隊嘗試通過合理設(shè)計將廢棄電池中的磷酸鐵鋰材料轉(zhuǎn)化為高活性的納米催化劑,通過引入鎳元素激活電池廢料中的惰性鐵元素,獲得了高活性鎳鐵基納米片催化劑。
在催化反應(yīng)過程中,近球形微米磷酸鐵鋰顆粒會自發(fā)轉(zhuǎn)化為超薄納米片,這一結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生了大量開放空間結(jié)構(gòu),從而大大加快了催化反應(yīng)過程。另一方面,鎳和鐵之間的協(xié)同作用還降低了電催化反應(yīng)所需要的能量,進(jìn)而提高了其催化活性。用此方法新獲得的鎳鐵基納米片催化劑,克服了廢棄電池中磷酸鐵鋰材料顆粒尺寸大、比表面積小、活性差等問題,在催化性能測試中表現(xiàn)出了與其他貴金屬催化劑相媲美的優(yōu)異催化活性和穩(wěn)定性。
原標(biāo)題:可替代貴金屬催化劑,天津大學(xué)團隊將鋰電池廢料變廢為寶