그린 수소 생산을 위한 비용 효율적이고 견고한 산소 발생 반응(OER) 전기촉매에 대한 요구는, 증가하는 방치(폐기) 리튬이온전지(LIB) 스트림을 가치화해야 한다는 시급한 필요와 일치한다. 이 두 가지 난제를 동시에 해결하기 위해, 본 연구는 이러한 방치 LIB로부터 전기적으로 매우 광범위하게 순환(cycled)된 산화리튬 코발트 산화물(C-LCO)을 전처리의 관례적 절차를 우회하여 고성능 OER 전기촉매로 직접 활용함을 보여준다. 그 결과 생성된 C-LCO는 원래의(순수한) 대응 물질과 비교하여 현저하게 우수한 OER 활성과 유리한 반응 동역학을 나타낸다. 이러한 향상된 성능은 전기화학적 이력에 의해 유도된 상승적(synergistic) 변형에 기인하며, 구체적으로 활성 표면적의 증가, 스피넬-유사 구조로의 부분적 표면 전환, 상당한 리튬 결핍, 그리고 더 높은 코발트 산화 상태가 포함된다. 결정적으로, 밀도 범함수 이론 계산은 실험적 관찰을 뒷받침하며, 표면 스피넬 상 내의 리튬 공공(vacancies)이 핵심임을 규명한다. 이러한 공공은 Co d-밴드 중심을 조절함으로써 물질의 전자구조를 최적화하고, 그 결과 OER 반응 중간체에 대한 거의 이상적인 결합이 유도되어 이론적 과전압이 극적으로 감소한다. 따라서 본 연구는 LIB 폐기물을 가치 있는 OER 전기촉매로 전환하는 새로운 지속가능한 전략을 제시한다. 더 나아가, 본 연구는 전기화학적 순환에 의해 스스로 최적화되는 효과에 대한 근본적인 통찰을 제공함으로써, 폐기 LIB를 청정 에너지 기술로 재목적화하는 데 있어 상당한 진전을 의미한다.

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