From Spent Lithium‐Ion Batteries to High‐Performance Supercapacitors: Enabling Universal Gradient Recycling via Spin Capacitance
Notice bibliographique
Résumé
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 LiFePO4‐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 LiFePO4 and extends to other commercial cathodes such as LiCoO2, LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2, and even their blends, offering a groundbreaking solution for lithium‐ion battery recycling.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».