使用済みリチウムイオン電池を再生する新しい化学的手法(New life for spent batteries? Chemistry has a solution)

2026-03-04 ウィスコンシン大学マディソン校 (UW-Madison)

ウィスコンシン大学マディソン研究チームは、使用済みリチウムイオン電池再生する新しい電気化学リサイクル技術開発した。特に電気自動車など普及いるリンリチウム(LFP)電池対象し、電気安価アルカリ溶液劣化した正極材料リチウムイオン供給し、性能近い状態回復させる「直接再生」提案した。従来リサイクル高温処理などエネルギー消費大きいが、この方法では生成酸素のみ環境負荷低い。再生した材料新品ほぼ同等性能示し、電池資源循環利用廃棄削減貢献する技術として期待いる。

使用済みリチウムイオン電池を再生する新しい化学的手法(New life for spent batteries? Chemistry has a solution)
Schematic of LFP degredation and regeneration process. Loss of lithium ions creates vacancies in the crystal structure, limiting its ability to hold a charge. Direct recycling replaces the lost ions in the structure.

<関連情報>

使用済みLiFePO4電池正極の酸化還元電気化学的再生 Redox-Mediated Electrochemical Regeneration of Spent LiFePO4 Battery Cathodes

Deok-Ho Roh, Dayun Jung, James B. Gerken, Jesse J. Martinez, Eric Kazyak, Shannon S. Stahl
Angewandte Chemie International Edition  Published: 10 February 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/anie.202520213

ABSTRACT

Direct recycling of lithium-ion battery cathodes offers considerable appeal over metallurgical approaches. Here, we demonstrate a mediated electrochemical method for direct regeneration of degraded LiFePO4 (LFP). The approach uses a redox mediator, iron propylenediamine tetraacetate, that undergoes electrochemical reduction and is circulated through an external reservoir, where it supplies the electrons needed to regenerate LFP in the presence of Li+ ions derived from LiOH oxidation. Rapid outer-sphere electron transfer is observed from the mediator to the degraded LFP material. This feature, together with good aqueous solubility of the mediator (0.3 M), supports current densities up to 100 mA/cm2, and this electrochemical recycling process is demonstrated on 100 g scale. 57Fe Mössbauer spectroscopy is used to monitor the correction of structural defects in the degraded LFP, providing the basis for regeneration of LFP that matches the electrochemical performance of pristine LFP.

0402電気応用
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