Reparo direto eficiente de cátodos ricos em lítio e manganês por radiação solar concentrada

Resumo Materiais de cátodo de óxido em camadas ricos em lítio e manganês têm atraído ampla atenção devido à sua alta densidade de energia. No entanto, a rápida degradação da capacidade e a severa queda de tensão durante o ciclo tornam a gestão de resíduos e a reciclagem de componentes-chave indispensáveis. Neste estudo, relatamos uma estratégia facilitada de radiação solar concentrada para a reciclagem direta de cátodos ricos em lítio e manganês, que permite a recuperação da capacidade e melhora efetivamente sua estabilidade eletroquímica. A mudança de fase de camada para espinela na superfície da partícula e a estrutura de estado metastável do material ciclado fornece a pré-condição para a reação fotocatalítica e a reconstrução térmica durante o processamento com radiação solar concentrada. A indução da fase de espinela inversa parcial é identificada após o tratamento com radiação solar concentrada, o que aumenta fortemente a atividade redox dos cátions de metais de transição e do ânion de oxigênio, além da reversibilidade da estrutura da rede. Este estudo traz novas perspectivas sobre a reparação de materiais de cátodo consumidos e o design de composições de alto desempenho para mitigar a degradação estrutural.