伴随新能源市场的急速扩张和电池退役潮的到来，以磷酸铁锂（LFP）为代表的废旧锂离子电池的高质量回收极具挑战。LFP正极中缺乏高价值过渡金属元素，基于传统湿法冶金工艺的资源化回收策略难以平衡处置成本与再生产品价值。近年来，基于正极失效机制分析的直接再生法回收快速发展起来。利用LFP晶体结构稳定的特点，通过补锂等策略对其进行元素和结构的修复，是实现低附加值LFP正极高值化利用的有效路径。

近日，中国科学院化学研究所郭玉国研究员团队采用改性富锂材料作为补锂剂，制备了一种电压响应的智能化补锂隔膜，实现了废旧LFP电池的电化学原位补锂再生，通过解析补锂剂分解产物及锂化/脱锂机制，证实补锂层具有防止正极过度锂化和阻隔锂枝晶的功能，可以显著提高电池的安全性。

针对富锂类补锂剂空气稳定性较差的缺陷，利用其表面残碱诱导聚偏氟乙烯脱氟，在补锂剂表面构筑氟化锂和不饱和烯烃组成的有机/无机复合保护层。理论计算和谱学分析结果表明，表面修饰层显著提高了材料的空气稳定性和可加工性能，为补锂隔膜的实用化奠定了基础。

智能补锂隔膜利用补锂剂固有的两段脱锂平台和LFP脱锂电位之间的电压差，通过调控充放电协议实现电池服役期间的按需补锂。在初始化成阶段，选择性释放补锂剂的部分容量可以将磷酸铁相修复为磷酸铁锂相；在服役阶段，通过电位调控再次激活补锂剂剩余容量，弥补在长循环过程中活性锂损失造成的正极容量衰退，延长电池循环寿命。同时，补锂剂的分解产物被证实可作为保护层，防止在过放电条件下正极被过度锂化导致电化学失效，从而显著提升了电池的安全性和可持续性。

郭玉国研究员团队设计的智能补锂隔膜可有效再生废旧电池并延长其寿命，为电池回收提供了一种新的思路。锂离子电池全服役周期按需补锂的智能化设计，可以进一步拓展至高比能、长寿命电池体系，有望推动锂离子电池的高质量可持续发展。