在离子电池中的高性能LiFePO4阴极中使用木质溶解纸直接合成碳甲基纤维素结合剂
Jingxin Li1, Ailin Wang1, Weihao Xiang1
1State Key Laboratory Base of Eco-Chemical Engineering, College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, 53# Zhengzhou Road, Qingdao 266042, China.
Bioresource technology
|April 19, 2024
概括
在离子电池中,新的木制粘合剂碳氧甲基纤维素 (CMC-Li) 提供了卓越的性能. 这些可持续的结合剂增强了电极的稳定性和能量输出,性能优于传统材料.
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
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 碳氧甲基纤维素 (CMC-Li) 是离子电池的新兴水基粘合剂.
- 传统的结合剂,如聚乙烯化物 (PVDF),在环境影响和性能方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发一种新的,可持续的以水为基础的离子电池粘合剂.
- 评估木制CMC-Li作为LiFePO4电池中的阴极粘合剂的性能.
主要方法:
- 从硬木 (HW) 和软木 (SW) 溶解纸中直接合成CMC-Li.
- 关于CMC-Li结合物的特征,以替代程度和分子量分布.
- 使用CMC-Li结合剂的LiFePO4电池的制造和电化学测试.
主要成果:
- CMC-Li 结合剂对电极构造具有最佳的性能,形成了一个强化结合系统.
- 与CMC-Li结合的电极显示出均的材料分散,稳定的导电网络和高机械强度.
- 带有CMC-Li结合剂的LiFePO4电池表现出高的初始放电容量 (~180 mAh/g),卓越的循环稳定性 (在200个循环中<3%的损失),以及与CMC-Na和PVDF相比更好的速率能力.
结论:
- 来自木材的CMC-Li结合剂对离子电池阴极非常有效.
- 这些粘合剂为传统材料提供了可持续和高性能的替代品.
- 开发的结合剂增强了电池的稳定性,效率和寿命.
