直接回收正逐渐被视为缓解锂离子电池（LIBs）需求增长与资源短缺之间日益加剧矛盾的一种前景广阔的解决方案。这一过程关键挑战在于实现高效锂补偿，这对于补充损失的元素和促进退化结构的重构至关重要。
在此，清华大学深圳国际研究生院周光敏、王俊雄等人提出了一种通道辅助再生策略：利用废旧尖晶石材料重构废旧层状正极的表面，疏通堵塞的通道并将其转化为促进锂离子快速传输的三维结构。
该方法增强了外源锂盐向颗粒晶格的高效补充，并防止了因元素缺失导致的热处理过程中固有热分解。三维离子通道的存在还可提升再生正极材料的快充性能，使其在10 C倍率下循环500次后容量保持率达87.9%，且整体电化学性能显著优于商用材料。
图1. 再生NCM材料的电化学性能
总之，该工作受“以废治废”理念的启发，作者提出了一种利用废旧尖晶石型LiMn₂O₄的新型通道辅助再生策略。这种方法有效降低了锂补充过程中锂的迁移势垒，实现了均匀锂化过程。与传统的固态烧结回收方法相比，通道辅助再生实现了层状结构的完全修复，并使再生的正极材料展现出优异的电化学性能。
具体而言，尖晶石结构显著增强了再生正极材料在快充条件下的循环稳定性，在10C倍率下循环500次后，实现了令人瞩目的87.9%的容量保持率。电化学性能的提升归因于尖晶石结构能够缓解应力积累，并有助于形成薄而高质量的CEI，从而减少界面处副反应。因此，通道辅助再生策略不仅为直接回收提供了一个潜在研究方向，也为优化下一代废旧LIBs直接回收技术提供了有价值的思路。
图2. 结构与CEI稳定性
Multifunctional Spinel Structure for Efficient Direct Recycling of Spent Layered Cathodes into Fast-Charging Materials, Advanced Materials 2025 DOI: 10.1002/adma.202420467
周光敏，副教授，博士生导师。2014年博士毕业于中国科学院金属研究所，导师为成会明院士和李峰研究员。2014-2015年于美国UT Austin从事博士后研究，合作导师为Arumugam Manthiram教授。2015-2019年在斯坦福大学崔屹教授课题组从事博士后研究。主要研究方向为电化学储能材料及器件与电池回收，已发表论文150余篇，其中第一作者及通讯作者论文包括Nature Nanotechnology, Nature Energy, Chemical Reviews，Nature Communications, Science Advances, PNAS，Advanced Materials等。论文被引用 28800多次(Google Scholar)，38篇入选ESI高被引论文，H-index为72，2018-2021连续4年入选科睿唯安全球高被引科学家。
著作书籍Design, Fabrication and Electrochemical Performance of Nanostructured Carbon Based Materials for High-Energy Lithium-Sulfur Batteries以及≤Graphene Science Handbook≥书中章节一章。担任期刊Energy Storage Materials副编辑/科学执行编辑及多个期刊青年编委，入选海外高层次人才（青年），目前承担国家科技部重点研发项目（课题负责）、国家自然科学基金面上项目等，获得包括侯德榜化工科学技术奖青年奖、广东省材料研究学会青年科技奖、能源存储材料青年科学家奖、中国科学院院长特别奖、中国科学院优秀博士论文、Materials Today Rising Star Awards等奖励。