锂离子电池粘结剂介绍（AEM离子导电接枝聚合物粘合剂用于高稳定性锂离子电池硅负极）
锂离子电池粘结剂介绍（AEM离子导电接枝聚合物粘合剂用于高稳定性锂离子电池硅负极）论文信息总之，我们提出了一种用于高负载硅负极的新型应力消散聚合物粘合剂（GG-g-PAM），具有出色的界面稳定性。基于高极性支化结构，GG-g-PAM粘合剂实现了有效的应力分布，并与Si建立了牢固的粘附界面，从而实现了结构稳定性高的高负载Si电极。此外，GG-g-PAM 粘合剂中 GG 骨架提供的锂络合位点作为快速锂离子通路，进一步改善了 GG-g-PAM 电极的反应动力学。因此，Si 电极在超过 4 mAh cm -2时可以很好地稳定循环在 5 wt% 的实际粘合剂含量下。基于Si@GG-g-PAM负极的Ah级软包全电池表现出稳定的循环性能和高CE，表明GG-g-PAM粘合剂具有很高的实用可行性。从设计的粘合剂的角度，我们相信这种粘合剂设计可以促进硅基负极在下一代高能锂离子电池中的实际应用。a) 不同粘合剂电极的载荷-位移曲线。b) 不同粘合剂薄膜的弹性模量和 c) 硬度。d）具有不同粘
粘合剂需要在循环过程中消散巨大的机械应力并增强硅阳极的锂离子扩散动力学。在此，通过将聚丙烯酰胺（PAM）光栅化到离子导电瓜尔胶（GG）骨架上，构建了一种具有高离子电导率的应力分布粘合剂（GG-g-PAM）。朝向接枝的 PAM 链的机械应力分布使 GG-g-PAM 粘合剂的有效应力消散，从而在循环过程中保持稳定的电极-电解质界面。PeakForce 原子力显微镜实验和有限元模拟证实了 GG-g-PAM 粘合剂的应力消散能力。此外，GG-g-PAM粘合剂的GG中的氧杂原子提供的锂络合位点构建了锂离子通路，以促进锂离子在硅负极中的扩散。
图文简介
提出的 GG-g-PAM 粘合剂在 Si 阳极中的工作机理
a) PAM、GG 和 GG-g-PAM 的 XPS 光谱。b) GG-g-PAM 的 C 1s 光谱的高分辨率 XPS。c) PAM、GG 和 GG-g-PAM 的 FTIR 光谱。d) PAM、GG 和 GG-g-PAM 的液体1 H NMR 光谱。e) GG 和 GG-g-PAM 溶液的剪切粘度 (1 wt%)。f) Si@GG-g-PAM 的 FTIR 光谱。
a) 不同粘合剂电极的载荷-位移曲线。b) 不同粘合剂薄膜的弹性模量和 c) 硬度。d）具有不同粘合剂的电极的弹性模量。e) Si@GG-g-PAM 电极的 TEM 和 f) SEM 图像。g) Si@GG-g-PAM 电极的 EDS 元素映射。
a) 不同粘合剂的离子电导率。b) Si@GG 电极在不同扫描速率下的 CV 曲线。c) Si@GG-g-PAM电极在不同扫描速率下的CV曲线。d) 阴极和阳极峰值电流与 (b) 和 (c) 中 Si@GG 和 Si@GG-g-PAM 电极的扫描速率的平方根的线性拟合。
不同硅负极的电化学性能对比
总之，我们提出了一种用于高负载硅负极的新型应力消散聚合物粘合剂（GG-g-PAM），具有出色的界面稳定性。基于高极性支化结构，GG-g-PAM粘合剂实现了有效的应力分布，并与Si建立了牢固的粘附界面，从而实现了结构稳定性高的高负载Si电极。此外，GG-g-PAM 粘合剂中 GG 骨架提供的锂络合位点作为快速锂离子通路，进一步改善了 GG-g-PAM 电极的反应动力学。因此，Si 电极在超过 4 mAh cm -2时可以很好地稳定循环在 5 wt% 的实际粘合剂含量下。基于Si@GG-g-PAM负极的Ah级软包全电池表现出稳定的循环性能和高CE，表明GG-g-PAM粘合剂具有很高的实用可行性。从设计的粘合剂的角度，我们相信这种粘合剂设计可以促进硅基负极在下一代高能锂离子电池中的实际应用。
论文信息
论文题目：An Ion-Conductive Grafted Polymeric Binder with Practical Loading for Silicon Anode with High Interfacial Stability in Lithium-Ion Batteries
通讯作者：Min Ling Kwun Nam Hui Zhan Lin通讯单位：浙江大学，澳门大学，广东工业大学小编有话说：本公众号推送内容仅作高分子能源领域科研人员学术交流使用，不用作任何商业活动
