负电极的电子导电粘合剂,使低压全固态电池成为可能
Seunggoo Jun1, Minseok Jeong1, Boyeong Jang1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University, Seoul, 03722, South Korea.
Nature communications
|December 5, 2025
概括
一种新的导电结合剂,聚3,4-乙烯二氧化):聚乙烯硫酸 (co-maleic acid) (PEDOT:P(SS-co-MA),可以改善完全固态电池. 这种粘合剂提高了性能和稳定性,即使在低压下,也为高能电池铺平了道路.
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:
- 电极对高能全固态电池 (ASSB) 是有前途的,但在低工作压力下表现不佳.
- 现有的结合剂往往导致副作用或电导率不足,限制了Si电极在ASSB中的实际应用.
研究的目的:
- 为ASSB中的Si电极开发一种新的,可扩展的,无和可用水处理的导电粘合剂.
- 为了应对Si电极在低工作压力下电化学性能差的挑战.
主要方法:
- 合成和表征的聚3,4-乙烯二氧化硫:聚乙烯硫酸-co-maleic酸)) (PEDOT:P(SS-co-MA)) 作为一种粘合剂.
- 使用PEDOT:P(SS-co-MA) 制造的Si电极,并在半个和全个ASSB电池中评估了它们的电化学性能.
- 进行了现场测量,以分析循环期间的电极完整性和导电性变化.
主要成果:
- PEDOT:P(SS-co-MA) 显示出出色的电导性,消除了对碳添加剂的需求,并确保了强大的粘附性.
- 粘合剂有效地解决了在5MPa的脱化过程中中断电连接问题,改善了电极稳定性.
- 使用PEDOT:P ((SS-co-MA) 的ASSB表现出增强的电化学性能,在0.5°C下达到134mAhg-1的功率,在半电池100个周期内保持86%的容量,在全电池中显示出高能量密度.
结论:
- PEDOT:P ((SS-co-MA) 是ASSB中Si电极的高效粘合剂,克服了以前材料的局限性.
- 粘合剂的性能使得即使在低压条件下也能保持强大的性能,这对于实际的ASSB应用至关重要.
- 这项工作强调PEDOT:P ((SS-co-MA) 作为开发下一代高能ASSB的有前途平台.


