稳定的阳极可通过创新的生物基结合剂与离子电池的交叉连接网络实现
Wengxiang Ai1, Chunman Yang1, Qian Wang1
1National Local Joint Engineering Research Center for Lithium-ion Batteries and Materials Preparation Technology, Key Laboratory of Advanced Batteries Materials of Yunnan Province, Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, PR China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|April 3, 2025
概括
由氨酸和酸制成的新型HM粘合剂增强了离子电池的阳极. 这种粘合剂提高了循环稳定性和容量,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
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 石墨阳极正在接近理论容量限制.
- 阳极提供10倍更高的容量,但在循环过程中遭受>300%的体积膨胀.
- 现有的粘合剂合成方法复杂且不可扩展.
研究的目的:
- 为阳极开发一种创新的,可扩展的粘合剂.
- 为了应对阳极体积膨胀和循环稳定性差的挑战.
- 改进离子电池中阳极的实际部署.
主要方法:
- 从氨酸和酸合成一个现场交叉连接粘合剂 (HM).
- 利用真空下的热处理来形成一个强大的网络结构.
- 研究了粘合剂的机械性能及其对颗粒体积变化的影响.
- 执行了Si@HM电极的电化学表征.
主要成果:
- 通过键和化学相互作用,HM结合剂形成了一个稳定的网络.
- HM粘合剂显著减少了体积膨胀,促进了稳定的固体电解质间相.
- Si@HM 电极在 100 个循环后保持高容量 (1949 mA hg-1 在 0.1 C, 1426 mA hg-1 在 0.5 C) .
- 与传统粘合剂相比,证明了优越的速率性能和降低的内部电阻.
结论:
- HM粘合器为阳极提供了卓越的机械性能和电化学稳定性.
- 这种粘合剂设计促进了高容量的阳极的商业化.
- 为先进的电池技术中未来的粘合剂开发提供了宝贵的见解.


