近日，昆明理工大学材料科学与工程学院熊仕昭团队与河南师范大学武大鹏教授团队合作，在废弃锂电正极材料制备廉价、高效OER催化剂方面取得重要进展，相关研究成果以《Recycling Defunct Lithium-Ion Battery Cathodes to Quaternary Layered Double Hydroxides for Efficient Oxygen Evolution Reaction》为题发表在材料领域知名期刊《Advanced Science》上。

锂离子电池（LIBs）是现代能源产业的核心组成部分，其大量使用和废弃导致不可忽视的污染和金属资源浪费问题。因此，废弃电极材料回收是近年来锂电池产业化的重点工作之一。然而，传统废旧正极材料回收方法（火法冶金和湿法冶金）工艺复杂且成本高昂，且回收产品通常需要进一步深加工后才能使用。

图1. 用废旧LIBs正极合成LDH催化剂的流程示意图。

本研究创新性地提出一种一步酸洗结合低温水热法的策略，可以将废弃三元正极材料和磷酸铁锂材料直接作为原料，制备高效OER催化剂。四元水滑石的层状结构和均匀分散的四元金属离子相互协同作用，形成多价态叠加耦合、高无序度、多缺陷、多亲水吸附位点、多活性位点的粉体材料，由此实现了高效且稳定的催化活性。该工作为废弃锂电正极材料的廉价、高效益循环工作提供了灵感。

图2. T-LDH与Q-LDHs催化剂的OER吸附行为和催化机理的理论计算模型。

熊仕昭团队科研助理姚荣厚为第一作者，孙兆威、李向明教授、武大鹏教授和熊仕昭为论文通讯作者。该研究成果得到了国家自然科学基金面上项目和青年项目的资助。

全文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202501957