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回收钴酸锂，***回收，***现结。钴酸锂（LiCoO2）是***早商业化的锂离子电池正极材料。由于其具有很高的材料密度和电极压实密度，使用钴酸锂正极的锂离子电池具有高的体积能量密度，因此钴酸锂是消费电子市场应用***广泛的正极材料。随着消费电子产品，特别是5G手机等，对锂离子电池续航时间和体积大小的要求不断提高，迫切需要进一步提升电池体积能量密度。提高钴酸锂电池的充电电压可以提高电池的体积能量密度，其充电截止电压已经从1991年***早商业化时的4.20V逐渐提升至4.45V（vs Li+/Li），体积能量密度已经超过700Wh/L。目前，开发下一代更高电压的钴酸锂材料已经成为科研界及企业共同关注的热点。随着充电电压的提高，钴酸锂材料会逐渐出现不可逆结构相变、表界面稳定性下降、安全性能下降等问题，限制了其实际应用。通常研究人员通过采用多种元素痕量掺杂的手段对钴酸锂材料进行改性，以提升其在高电压充放电过程中的稳定性。理解不同掺杂元素的作用机制对于设计性能更佳的钴酸锂材料至关重要，然而实验上确定各痕量掺杂元素的作用机制存在挑战。

在相同的材料合成条件下，Mg和Al元素更容易掺杂进入材料的晶体结构中，而Ti元素则倾向于在钴酸锂颗粒表面富集。实验室原位X射线衍射结果显示，掺杂进入钴酸锂晶格的Mg、Al可以抑制4.5 V高电压充放电时出现的结构相变，该结构相变被普遍认为是导致钴酸锂材料在高电压充放电下性能衰减的主要原因之一。随后，通过同步辐射X射线三维成像技术发现Ti在钴酸锂颗粒中呈现不均匀分布，Ti元素不仅富集于钴酸锂颗粒表面，还会在颗粒内部的晶界处富集，能够为钴酸锂颗粒内部一次颗粒之间提供良好的界面接触，从而提升材料的倍率性能（图2）。进一步利用共振非弹性X射线散射（RIXS）技术发现富集在表面的Ti元素可以有效地抑制高电压下材料表面氧离子的氧化活性，从而减缓高电压下材料与有机电解液的副反应，稳定材料的表面（图3）。***，通过原理计算，研究团队从理论上进一步确认了Ti元素的掺杂规律及改性原理，认为Ti元素倾向于在材料表面掺杂，能够对其周边的氧原子在脱锂态下的电荷分布进行调节，有效降低其氧化活性。