From Spent Lithium‐Ion Batteries to High‐Performance Supercapacitors: Enabling Universal Gradient Recycling via Spin Capacitance

材料科学 超级电容器 电容 储能 阴极 电化学 电池(电) 纳米技术 电极 工程物理 光电子学 电气工程 功率(物理) 化学 物理 工程类 物理化学 量子力学
作者
Shuxuan Liao,Lihao Qin,Yize Niu,Mingming Xie,Rui Liu,Zeyuan Bu,Haoyu Fu,Xianyi Meng,Weiye Zhang,Guopeng Liu,Yuxiang Hu,Qiang Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (15) 被引量:22
标识
DOI:10.1002/aenm.202403970
摘要

Abstract Driven by environmental imperatives and the growing economic challenges posed by the accumulation of spent batteries, developing effective recycling strategies has become paramount. Current direct battery recycling methodologies primarily focus on structural restoration, but the universality of this approach is hampered by the variability in electrode degradation mechanisms and the extent of irreversible damage sustained after cycling. To overcome these inherent limitations, this research introduces a universally applicable in situ recycling strategy that rejuvenates the metal components within batteries. Through an in situ facile electrochemical treatment, the cathode material is engineered to create a nanostructured interface composed of transition metal/lithium compounds, enhancing intrinsic electron/ion conduction and enabling substantial charge storage with accelerated transfer capabilities. Furthermore, operando magnetometry reveals that the energy storage mechanism aligns with a space charge mechanism, manifesting as spin‐polarized capacitance. As proof of concept, the recycled LiFePO 4 ‐based batteries are in situ converted into high‐performance supercapacitors, boasting an energy density of 106 Wh kg −1 and a power density of 10,714 W kg −1 , alongside impressive cycling stability with 91.3% capacitance retention after 2000 cycles. This approach demonstrates feasibility with LiFePO 4 and extends to other commercial cathodes such as LiCoO 2 , LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , and even their blends, offering a groundbreaking solution for lithium‐ion battery recycling.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
空空完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
Young发布了新的文献求助10
2秒前
流卷完成签到,获得积分10
2秒前
段晓倩完成签到,获得积分10
3秒前
小括号发布了新的文献求助10
4秒前
刘欣桐发布了新的文献求助10
5秒前
乖巧的菜猪完成签到,获得积分10
5秒前
华仔应助罗八七采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助Shi采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.2应助KY采纳,获得10
6秒前
7秒前
9秒前
汉堡包应助SHUNLI0205采纳,获得10
9秒前
就要学习完成签到,获得积分10
9秒前
玮哥不是伟哥完成签到,获得积分10
10秒前
Horizon应助Seciy采纳,获得10
11秒前
JZBZ完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
Jrssion发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
萧雨发布了新的文献求助30
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
Firenze发布了新的文献求助10
18秒前
wshwx发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI6.2应助ttt采纳,获得10
19秒前
从清晨到日暮完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
CodeCraft应助Designer采纳,获得10
22秒前
田様应助Designer采纳,获得10
22秒前
华仔应助Designer采纳,获得10
22秒前
22秒前
乐乐应助Designer采纳,获得10
22秒前
共享精神应助Designer采纳,获得10
22秒前
Shi发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Structural Geology: A Quantitative Introduction 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7216038
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8847772
关于积分的说明 18671587
捐赠科研通 6871847
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3184797
关于科研通互助平台的介绍 2346511
邀请新用户注册赠送积分活动 2159167