摘要：在废旧磷酸铁锂电池（LiFePO4,LFP）直接修复再生过程中，通常会残留Cu、Cl等杂质，为探究将Cu、Cl杂质转化为有益共掺杂剂的可能性，采用密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）研究了Cu/Cl共掺杂对再生LFP的影响。结果表明，Cu/Cl共掺杂LFP正极材料的晶格常数和体积变化率均小于3%，且形成能较低（-1.27 eV），说明Cu/Cl共掺杂未破坏LFP的晶体结构，也满足热力学稳定性要求。Cu/Cl共掺杂在价带引入Cu 3d电子态，也促进了导带下移，使带隙从3.85 eV下降至1.36 eV，提高了材料的电子导电性。同时，Cu/Cl共掺杂降低了迁移能垒，说明共掺杂改善了LFP正极材料中锂离子的扩散性能。去锂化过程中，Cu/Cl共掺杂体系的去锂化电压上升，体积变化率下降，说明共掺杂提高了LFP正极材料的能量密度和循环稳定性。力学分析表明，Cu/Cl共掺杂能够显著提升LFP正极材料的弹性模量与整体刚度，改善材料的各向异性，有助于抑制微裂纹的产生。该研究为废旧LFP电池直接再生过程中的杂质调控及高性能再生正极材料设计提供了理论依据。 收起-