图2：SPS粘结剂在NCM 111中的应用。a，剥离力-位移曲线。B，纳米压痕载荷-位移曲线。c，纳米压痕过程中的模量和硬度。数据以平均值±标准差表示。误差条表示来自三次独立测量的标准偏差。d，e，具有不同粘合剂的NCM 111阴极的循环性能（d）和第23次充电-放电曲线（e）。f，Gr阳极的循环性能。g，SPS-3@Gr阴极的循环性能。||在25 °C下在2.8- 4.4V的范围内在0.1C下的SPS-3@NCM111软包电池中。在d、f和g中，底部和顶部曲线分别对应于容量和效率。

图3：NCM 111的直接再循环。a，g-NCM 111的扫描电子显微镜图像。插图：代表性g-NCM 111颗粒的图像。B，p-NCM 111和g-NCM 111的XRD比较。为了可见性，曲线垂直移动。c，g-NCM 111沿着的TEM图像以及Ni、Co和Mn的元素分布图。d，c中框的g-NCM 111的高分辨率TEM图像。e，g-NCM 111的晶格条纹间距。f，g，d中框的FFT（f）和逆FFT（g）图像。h，SPS-3@ g-NCM 111的循环性能。粉红色曲线是容量，蓝色曲线是库仑效率。扫描电子显微镜和TEM图像代表三个独立的实验。条形图：10 μm（a）、1 μm（a，插图）、1 μm（c）、5 nm（d）、10 nm−1（f）、1 nm（g）。

图4：RCH-Fe的机械性能。（a）RCH（白色）和RCH-Fe（棕色）在压缩前后。（B）用不同浓度的Fe 3+离子制备的RCH-Fe的典型压缩应力-应变曲线。（c）Fe 3+离子对RCH-Fe的压缩应力的影响。（d）RCH-Fe的压缩模量随Fe 3+离子的浓度沿着变化。（e）RCH-Fe的压缩模量随Fe 3+离子的浓度而变化。Fe可以承受一个人的体重。插图是原始水凝胶。（f）RCH-Fe与其他已报道的生物基水凝胶的机械性能比较。

图5：更广泛的回收策略的适用性。||PVDF@LFP和Li|| B，SPS@ Gr半电池的循环性能||SPS@LFP袋式电池。c，p-LFP和g-LFP的XRD比较。为了可见性，曲线垂直移动。||SPS@g-LFP半电池。e，Li半电池的代表性充电-放电曲线||在B和d中，粉色曲线是容量，蓝色曲线是效率。

结论

直接回收是一种高效、节能的LIB报废处理方案。直接回收基本上分为三个过程：预处理、分离和再生。现有的直接再循环研究主要集中在再生上，使得分离在很大程度上未被探索。在当前的电池配置中，传统的水溶性CMC/SBR和油溶性PVDF分别用作阳极和阴极粘结剂。这不可避免地使分离过程复杂化。因此，如果不解决当前电池设计中粘合剂所带来的挑战，就无法有效地实现分离。我们的研究结果突出了水溶性粘合剂在直接回收技术中的潜力。这里，我们展示了一种通过超分子氢键和离子相互作用实现的双交联SPS粘合剂，该SPS粘结剂与阴极和阳极的相容性以及在1.3Ah袋式电池中超过500次循环的稳定循环表明它是常规粘结剂的可行替代品。超分子相互作用支配着生物分子的功能。在较高温度下，氢键和离子键离解，因此，我们的SPS粘结剂在高温下迅速溶解在水中，这便于直接回收废旧LIB。我们的技术经济分析表明，这种直接回收工艺既经济可行，又环保，符合全球可持续发展目标。由于电池类型多样，我们的方法可以实现全面的通用性。这种方法大大减少了粘合剂生产所需的投资，同时利用了SP的天然丰富性。此外，阴极和阳极均使用单一粘合剂通过最小化市场依赖性同时简化常规LIB组件来稳定供应链。该LIB预设计不需要对现有的工业流程进行任何改变，有利于废活性物质的直接回收。在本工作中，通过热处理去除阳极活性物质（Gr）和导电添加剂（炭黑），而其他选择，例如选择性浮选，可用于工业分离，以在未来实践中节省更多的原材料和能源。该研究为解决电池可持续性问题提供了一种很有前景的方法。

来源：胶粘材料