一个灵感来自蜘蛛的层次结构结合器实现了高度集成的基于的电极
Pengzhou Mu1,2,3,4, Shu Zhang1,2,3, Huanrui Zhang1,2,3
1Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao, 266101, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 20, 2023
概括
一种新的仿生粘合剂稳定了高能离子电池中的电极,克服了由体积变化引起的容量色. 这一创新可以延长电极循环寿命,用于先进的电池应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 基于的电极为下一代离子电池提供高容量.
- 在循环过程中显著的体积变化导致容量迅速色,阻碍了实际应用.
研究的目的:
- 开发一种能够适应电极体积变化的新型粘合剂.
- 为了提高基于的电极的稳定性和周期寿命.
主要方法:
- 开发一种基于水性油二元溶液的混合物 (AOB) 粘合剂,具有类似蜘蛛的等级结构.
- 加入一种疏水性聚合物 (PPB) 和水溶性聚 (?? 烯酸) 来模仿蜘蛛结构.
- 在Si/C复合阳极和NCM811阴极软包细胞中测试AOB粘合剂.
主要成果:
- AOB粘合剂具有很高的抗拉强度,弹性和电极附着性.
- 在循环过程中证明了基于的电极结构的稳定.
- 在3.3 Ah软包单元中,在700个循环后,达到2.92 Ah的排放特异容量.
结论:
- 仿生AOB粘合剂有效地减轻了电极的容量色.
- 这一策略显著延长了电极周期寿命,使得高能量密度的离子电池应用成为可能.
- 代表了推进实用电池使用的基于的电极的里程碑.
