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ror体育|锂离子电池硅负极重大进展!

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本文摘要:【章节】随着先进设备材料和全电气化电动车应用于发展对电池市场需求的提高,锂离子电池的能量密度也在大大提升;硅材料由于其出色的比容量而沦为一种理想的负极材料。在充放电循环过程中,硅负极不存在显著的体积变化造成电极材料碎裂并构成不稳定的电极-电解质界面,因而电极的循环寿命受到限制。 最近,研究找到电极材料中粘结剂的用于有助大幅度提高电极的循环寿命,但是传统的PVDF粘结剂与硅或铜集流体仅有依赖黯淡的范德华力融合而呼吸困难用作硅负极材料。

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【章节】随着先进设备材料和全电气化电动车应用于发展对电池市场需求的提高,锂离子电池的能量密度也在大大提升;硅材料由于其出色的比容量而沦为一种理想的负极材料。在充放电循环过程中,硅负极不存在显著的体积变化造成电极材料碎裂并构成不稳定的电极-电解质界面,因而电极的循环寿命受到限制。

最近,研究找到电极材料中粘结剂的用于有助大幅度提高电极的循环寿命,但是传统的PVDF粘结剂与硅或铜集流体仅有依赖黯淡的范德华力融合而呼吸困难用作硅负极材料。【成果概述】北京时间2017年7月21日,韩国科学技术院(KAIST)的AliCoskun和JangWookChoi(联合通讯)等人以“Highlyelasticbindersintegratingpolyrotaxanesforsiliconmicroparticleanodesinlithiumionbatteries”为题在Science上发表文章报导了一种高弹性的粘结剂,通过构成酯键使传统粘结剂PAA与核苷酸轮烷环组分交联融合获得具备类似结构的双组分PR-PAA粘结剂,相当大程度上提升了硅负极在充放电过程中的稳定性。【图文概述】图一SiMP负极PR-PAA粘结剂的形变获释机理a)增大驳回物体用力的滑轮机理;b)PR-PAA粘结剂用作减轻因硅颗粒充放电过程中体积变化而产生的形变示意图;c)充放电过程中PAA-SiMP电极碎裂和产生SEI膜的示意图。

图二PR-PAA粘结剂的机械性能a)三种典型模型的形变-突发事件不道德;b)PR-PAA和PAA薄膜形变-突发事件曲线的对比和PR-PAA粘结剂三个突发事件点处的网络结构示意图;c)在有所不同的突发事件无限大下,PR-PAA10次剪切-恢复循环的形变-突发事件曲线。

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