다양한 에너지 저장 응용 분야에서 리튬이온 배터리에 대한 수요가 증가함에 따라, 상당한 양의 양극 폐기물을 해결하기 위한 환경 친화적이면서도 효율적인 직접 재활용 전략의 긴급한 필요성이 강조된다. 사이클링 후 얻어진 양극 물질 내에서 Li 분포를 균질화하기 위해 퀴논 분자와 같은 Li 보충을 위한 다양한 환원제가 고려되어 왔으나, 세부적인 반응 메커니즘은 여전히 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 고Ni 층상 양극의 화학적 재리튬화(chemical relithiation)에 대한 레독스 매개체 3,5-di-tert-butyl-o-benzoquinone (DTBQ)의 이상적인 전기화학 퍼텐셜 인자 및 반응 메커니즘을 규명하였다. 여기서 DTBQ 보조 화학적 재리튬화는 Li 결핍 양극 전극의 직접 침지 시간(direct immersion time)을 조절함으로써 100% 효율을 달성하였다. 재생된 양극의 물리적·화학적 구조와 DTBQ 분자의 가역적 반응 특성은 고급 특성 분석과 밀도범함수이론(density functional theory) 계산을 통해 조사되었다. 이러한 결과는 레독스 매개체 보조 화학적 재리튬화가 직접 재활용 공정을 구현할 수 있는 잠재력을 지님을 강조하며, 배터리 재활용을 위한 쉽고 지속가능한 해결책을 제공한다.

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