一种富含生物质,自我修复和高粘合性聚合物粘合剂,用于先进的硫电池
Yong Wen1, Xiangyu Lin2, Xingshen Sun3
1Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, College of Chemical Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
Journal of colloid and interface science
|January 24, 2024
概括
一种新型的自我修复粘合剂 (LA-GA) 通过防止聚硫化物穿和稳定电极来提高硫电池的性能. 这种绑定器可以提高容量保留和循环稳定性,用于先进的能量存储.
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:
- 硫 (Li-S) 电池具有高能量密度,但受到多硫化物溶解和电极不稳定的影响.
- 这些问题导致容量色,限制了储能系统的实际应用.
- 开发先进的粘合剂对于克服这些局限性和提高Li-S电池性能至关重要.
研究的目的:
- 为Li-S电池开发一种具有自我愈合和高粘合性质的环保粘合剂.
- 调查粘合剂减轻聚硫化物穿和增强电极结构完整性的能力.
- 评估新型粘合剂对硫阴极循环稳定性和长期性能的影响.
主要方法:
- 一种新型结合剂 (LA-GA) 的合成,通过将动态二硫化物键与极性功能组 (碳和) 结合起来.
- 将LA-GA粘合剂纳入用于制造Li-S电池的硫阴极.
- 电化学测试,包括循环稳定性在0.2C100个循环和长期循环在1.0C700个循环.
主要成果:
- 由于二硫化物键,LA-GA粘合剂表现出自我修复能力,修复体积膨胀导致的阴极裂.
- 极性功能组增强粘附性,有效吸附多硫化物,抑制穿效应.
- 带有LA-GA粘合剂的硫阴极在0.2C的100个循环后实现了81.9%的容量保留,在1.0C的700个循环中,低容量衰变率为0.0469%/循环.
结论:
- 自愈,高粘合性LA-GA粘合剂有效地解决了Li-S电池技术的关键挑战.
- 这种粘合剂显著提高了循环稳定性和容量保留,为实际的Li-S电池应用铺平了道路.
- 开发的绑定器为下一代高能量密度电池系统提供了一个有前途的解决方案.
