圖2：SPS粘結(jié)劑在NCM 111中的應(yīng)用。a，剝離力-位移曲線。B，納米壓痕載荷-位移曲線。c，納米壓痕過程中的模量和硬度。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。誤差條表示來自三次獨(dú)立測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。d，e，具有不同粘合劑的NCM 111陰極的循環(huán)性能（d）和第23次充電-放電曲線（e）。f，Gr陽極的循環(huán)性能。g，SPS-3@Gr陰極的循環(huán)性能。||在25 °C下在2.8- 4.4V的范圍內(nèi)在0.1C下的SPS-3@NCM111軟包電池中。在d、f和g中，底部和頂部曲線分別對(duì)應(yīng)于容量和效率。

圖3：NCM 111的直接再循環(huán)。a，g-NCM 111的掃描電子顯微鏡圖像。插圖：代表性g-NCM 111顆粒的圖像。B，p-NCM 111和g-NCM 111的XRD比較。為了可見性，曲線垂直移動(dòng)。c，g-NCM 111沿著的TEM圖像以及Ni、Co和Mn的元素分布圖。d，c中框的g-NCM 111的高分辨率TEM圖像。e，g-NCM 111的晶格條紋間距。f，g，d中框的FFT（f）和逆FFT（g）圖像。h，SPS-3@ g-NCM 111的循環(huán)性能。粉紅色曲線是容量，藍(lán)色曲線是庫(kù)侖效率。掃描電子顯微鏡和TEM圖像代表三個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)。條形圖：10 μm（a）、1 μm（a，插圖）、1 μm（c）、5 nm（d）、10 nm−1（f）、1 nm（g）。

圖4：RCH-Fe的機(jī)械性能。（a）RCH（白色）和RCH-Fe（棕色）在壓縮前后。（B）用不同濃度的Fe 3+離子制備的RCH-Fe的典型壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線。（c）Fe 3+離子對(duì)RCH-Fe的壓縮應(yīng)力的影響。（d）RCH-Fe的壓縮模量隨Fe 3+離子的濃度沿著變化。（e）RCH-Fe的壓縮模量隨Fe 3+離子的濃度而變化。Fe可以承受一個(gè)人的體重。插圖是原始水凝膠。（f）RCH-Fe與其他已報(bào)道的生物基水凝膠的機(jī)械性能比較。

圖5：更廣泛的回收策略的適用性。||PVDF@LFP和Li|| B，SPS@ Gr半電池的循環(huán)性能||SPS@LFP袋式電池。c，p-LFP和g-LFP的XRD比較。為了可見性，曲線垂直移動(dòng)。||SPS@g-LFP半電池。e，Li半電池的代表性充電-放電曲線||在B和d中，粉色曲線是容量，藍(lán)色曲線是效率。

結(jié)論

直接回收是一種高效、節(jié)能的LIB報(bào)廢處理方案。直接回收基本上分為三個(gè)過程：預(yù)處理、分離和再生�，F(xiàn)有的直接再循環(huán)研究主要集中在再生上，使得分離在很大程度上未被探索。在當(dāng)前的電池配置中，傳統(tǒng)的水溶性CMC/SBR和油溶性PVDF分別用作陽極和陰極粘結(jié)劑。這不可避免地使分離過程復(fù)雜化。因此，如果不解決當(dāng)前電池設(shè)計(jì)中粘合劑所帶來的挑戰(zhàn)，就無法有效地實(shí)現(xiàn)分離。我們的研究結(jié)果突出了水溶性粘合劑在直接回收技術(shù)中的潛力。這里，我們展示了一種通過超分子氫鍵和離子相互作用實(shí)現(xiàn)的雙交聯(lián)SPS粘合劑，該SPS粘結(jié)劑與陰極和陽極的相容性以及在1.3Ah袋式電池中超過500次循環(huán)的穩(wěn)定循環(huán)表明它是常規(guī)粘結(jié)劑的可行替代品。超分子相互作用支配著生物分子的功能。在較高溫度下，氫鍵和離子鍵離解，因此，我們的SPS粘結(jié)劑在高溫下迅速溶解在水中，這便于直接回收廢舊LIB。我們的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表明，這種直接回收工藝既經(jīng)濟(jì)可行，又環(huán)保，符合全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。由于電池類型多樣，我們的方法可以實(shí)現(xiàn)全面的通用性。這種方法大大減少了粘合劑生產(chǎn)所需的投資，同時(shí)利用了SP的天然豐富性。此外，陰極和陽極均使用單一粘合劑通過最小化市場(chǎng)依賴性同時(shí)簡(jiǎn)化常規(guī)LIB組件來穩(wěn)定供應(yīng)鏈。該LIB預(yù)設(shè)計(jì)不需要對(duì)現(xiàn)有的工業(yè)流程進(jìn)行任何改變，有利于廢活性物質(zhì)的直接回收。在本工作中，通過熱處理去除陽極活性物質(zhì)（Gr）和導(dǎo)電添加劑（炭黑），而其他選擇，例如選擇性浮選，可用于工業(yè)分離，以在未來實(shí)踐中節(jié)省更多的原材料和能源。該研究為解決電池可持續(xù)性問題提供了一種很有前景的方法。

來源：膠粘材料