为高性能离子电池应用设计一个生物启发的坚固的三维交联聚合物粘合剂
Nam-Kyu Lim1, Eun-Kyung Kim1, Jin-Ju Park1
1Department of Polymer Science and Engineering, Chungnam National University, 99 Daehak-ro, Yuseong-gu, Daejeon 34134, Republic of Korea.
ACS applied materials & interfaces
|November 15, 2023
概括
研究人员开发了用于阳极的新型多糖结合剂,克服了体积扩张问题. 这些3D交联结合剂显著提高了阳极的电池性能和循环寿命.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 阳极具有高的理论容量,但由于体积膨胀,其循环稳定性较差.
- 开发有效的结合剂对于减轻阳极降解和提高电池性能至关重要.
研究的目的:
- 为了研究基于多糖的阳极的3D交联网络结合剂.
- 为了解决阳极的体积扩张挑战,使用酸和酸.
主要方法:
- 使用酸 (CA) 创建一个3D交联网络与酸 (SA) 多糖.
- 研究了SA结合剂和 (Si) 表面之间的结合相互作用.
- 用CA-SA粘合剂制造的基于的电极用于电化学测试.
主要成果:
- 该CA-SA绑定器通过其3D交联结构有效地抑制了Si阳极体积膨胀.
- 与线性粘合剂相比,提高了粘合强度和电极强度.
- 基于Si的电极表现出高面积容量 (~2.7 mA h cm−2) 和在高质量负载 (1.5 mg cm−2) 时的优异周期保留 (~100%在100个周期后).
结论:
- 基于多糖的3D交联结合剂,特别是CA-SA,对阳极非常有效.
- 这种粘合剂策略显著提高了用于储能应用的阳极的电化学性能和耐用性.
