粘合剂含量和类型对阳极材料电化学性能的影响
1Battery Science Branch, Energy Sciences Division, DEVCOM Army Research Laboratory, 2800 Powder Mill Road, Adelphi, MD, 20783, USA.
概括
优化粘合剂含量是稳定的 (Si) 电池性能的关键. 弹性粘合剂,如聚烯酸 (PAA) 含量为20-25%,可以改善循环,而刚性粘合剂则会阻碍容量和耐用性.
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:
- 粘合剂对于稳定电池中的 (Si) 电极至关重要.
- 聚烯酸 (PAA) 是一种弹性粘合剂,而碳氧甲基纤维素 (CMC) 是一种刚性粘合剂,两者都被广泛用于Si电极.
研究的目的:
- 使用PAA,研究粘合剂含量对Si电极循环性能的影响.
- 为了比较弹性PAA结合物的性能与Si电极中的刚性CMC结合物的性能.
主要方法:
- 用不同的PAA粘合剂含量制造电极.
- 静电循环测试用于评估电化学性能.
- 交流阻抗分析以了解电阻贡献.
主要成果:
- 为了提高Si电极的循环稳定性,无论Si颗粒的大小,都确定了20-25%的最佳PAA粘合剂含量.
- 与PAA相比,具有刚性CMC结合物的Si电极表现出较低的容量和更快的容量色.
- 交流阻抗数据显示较高的颗粒边界和电荷转移电阻,导致CMC涂层电极的极化增加.
结论:
- 最佳的粘合剂含量对于实现Si电极的稳定循环至关重要.
- 像PAA这样的弹性结合剂优于Si电极的CMC这样的刚性结合剂,因为它能更好地缓解Si粒子粉碎和较低的电化学阻力.
- 像CMC这样的刚性结合剂导致Si活性材料的不足利用和加速性能降解.


