灵感来自蜘蛛丝的粘合剂设计,用于具有高耐久性的灵活离子电池
Yanbo Wang1, Jiaxiong Zhu1, Ao Chen1
1Department of Materials Science and Engineering, City University of Hong Kong, 83 Tat Chee Avenue, Kowloon, Hong Kong, 999077, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 26, 2023
概括
研究人员开发了一种新的蜘蛛丝灵感的粘合剂,用于灵活的离子电池 (LIB). 这种粘合剂增强了电极的粘附性和耐用性,即使在变形下,也能实现高能量密度.
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
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 灵活的离子电池 (LIB) 需要同时具有高能量密度和机械耐用性.
- 实现稳定的电极电流采集器接触是具有挑战性的,特别是在高负荷的电极和变形的电池.
研究的目的:
- 为灵活的LIB开发一种新的粘合剂,灵感来源于蜘蛛丝.
- 为了提高电极完整性,粘附性和在机械应力下电池的整体性能.
主要方法:
- 通过与聚烯酸交叉结合超分子聚氨-尿素,合成了一种结合剂.
- 研究了粘合剂的特性,包括弹性恢复性和粘附性.
- 在动态变形下使用开发的绑定器测试了灵活LIBs的性能.
主要成果:
- 粘合剂表现出超高的弹性恢复性和非凡的粘合力,由于工程结合段.
- 电极保持完整的形态,即使在显著的变形下,也不会分解.
- 灵活的LIB在动态变形测试中显示出稳定的循环和输出电压.
- 在灵活的LIB中实现了420Wh L-1的高能量密度.
结论:
- 灵感来自蜘蛛丝的粘合器为具有高负载质量的灵活LIB提供了一个有前途的解决方案.
- 粘合剂设计增强了机械耐用性,并在变形时保持性能.
- 这项工作为先进的灵活储能设备提供了有价值的材料解决方案.
