泥添加剂方法使离子电池中碳阳极的机械坚固粘合剂成为可能
Junwei Feng1,2, Xuanting Wu1,2, Said Amzil2,3
1School of Materials Science and Chemical Engineering, Ningbo University, Ningbo, Zhejiang 315211, PR China.
ACS applied materials & interfaces
|March 17, 2025
概括
一种新的聚乙烯改性聚氨烯酸 (PUMA) 粘合剂增强了高能离子电池的碳阳极. 这种创新的粘合剂提高了电极稳定性和循环性能,克服了.
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:
- -碳 (Si/C) 复合材料对高特异能离子电池 (LIB) 是有前途的.
- 在循环过程中的大体积膨胀会导致电极降解,限制其应用.
- 传统的聚烯酸 (PAA) 结合剂缺乏承受体积变化的机械完整性.
研究的目的:
- 开发一种新的粘合剂系统,以适应的体积膨胀并增强电极稳定性.
- 在LIBs中改善Si/C阳极的循环性能和寿命.
主要方法:
- 使用聚乙烯基改性聚氨烯酸 (PUMA) 作为物理化学协交联聚合物.
- 加入PUMA作为泥添加剂与PAA一起,以创建一个复合粘合剂.
- 研究了粘合剂对电极完整性,SEI膜形成和Si/C450半电池和Si/C450半电池和NCM811全电池的电化学性能的影响.
主要成果:
- PUMA-PAA复合粘合剂表现出优越的机械性能,弹性和界面稳定性.
- 带有增强粘合剂的电极表现出极好的循环稳定性,在半电池中经过200个循环 (0.5C) 后保持97.26%的容量.
- 在与NCM811阴极配对时,全电池在100个循环 (0.2C) 后实现了82.10%的容量保留.
结论:
- 基于PUMA的复合材料粘合剂有效地减轻了体积膨胀,并防止了电极断裂.
- 这种粘合剂设计促进了稳定的固体电解质介相 (SEI) 膜的形成.
- 开发的粘合剂显示出在高能LIB应用中推进基于的阳极的巨大潜力.
