近(jìn)日(rì),我(wǒ)校(xiào)纳(nà)米(mǐ)技(jì)术(shù)研(yán)究(jiū)院(yuàn)储(chǔ)能(néng)尊(zūn)龙(lóng)凯(kǎi)时(shí)与(yǔ)器(qì)件(jiàn)课(kè)题(tí)组(zǔ)陈(chén)超(chāo)博(bó)士(shì)在(zài)金(jīn)属(shǔ)材(cái)料(liào)领(lǐng)域(yù)顶(dǐng)级(jí)期(qī)刊(kān)RARE METALS(中(zhōng)科(kē)院(yuàn)一(yī)区(qū),影(yǐng)响(xiǎng)因(yīn)子(zi)6.318),发(fā)表(biǎo)了(le)题(tí)为(wèi)“Construction of Dual Crosslinked Network Binder via Sequential Ionic Crosslinking for High-performance Silicon Anodes”的(de)研(yán)究(jiū)论(lùn)文(wén)。该(gāi)论(lùn)文(wén)第(dì)一(yī)作(zuò)者(zhě)为(wèi)我(wǒ)校(xiào)与(yǔ)常(cháng)州(zhōu)大(dà)学(xué)联(lián)培(péi)研(yán)究(jiū)生(shēng)吴(wú)吉(jí)娜(nà),第(dì)一(yī)通(tōng)讯(xùn)作(zuò)者(zhě)为(wèi)陈(chén)超(chāo)博(bó)士(shì),第(dì)二(èr)通(tōng)讯(xùn)作(zuò)者(zhě)为(wèi)李(lǐ)海(hǎi)东(dōng)教(jiào)授(shòu)。
得(dé)益(yì)于(yú)极(jí)高(gāo)的(de)理(lǐ)论(lùn)比(bǐ)容(róng)量(liàng)值(zhí)(4200 mAh g-1),硅(guī)被(bèi)产(chǎn)学(xué)界(jiè)视(shì)作(zuò)一(yī)种(zhǒng)极(jí)具(jù)发(fā)展(zhǎn)前(qián)景(jǐng)的(de)锂(lǐ)离(lí)子(zi)电(diàn)池(chí)负(fù)极(jí)材(cái)料(liào)。然(rán)而(ér),传(chuán)统(tǒng)粘(zhān)结(jié)剂(jì)材(cái)料(liào)聚(jù)偏(piān)氟(fú)乙(yǐ)烯(xī)与(yǔ)硅(guī)之(zhī)间(jiān)的(de)范(fàn)德(dé)华(huá)力(lì)作(zuò)用(yòng)无(wú)法(fǎ)有(yǒu)效(xiào)地(de)抑(yì)制(zhì)硅(guī)的(de)锂(lǐ)化(huà)膨(péng)胀(zhàng),严(yán)重(zhòng)限(xiàn)制(zhì)了(le)硅(guī)负(fù)极(jí)的(de)进(jìn)一(yī)步(bù)发(fā)展(zhǎn)。新(xīn)型(xíng)的(de)富(fù)含(hán)极(jí)性(xìng)官(guān)能(néng)团(tuán)的(de)三(sān)维(wéi)网(wǎng)络(luò)结(jié)构(gòu)粘(zhān)结(jié)剂(jì)材(cái)料(liào)则(zé)能(néng)与(yǔ)硅(guī)形(xíng)成(chéng)大(dà)量(liàng)氢(qīng)键(jiàn)、限(xiàn)制(zhì)硅(guī)纳(nà)米(mǐ)颗(kē)粒(lì)的(de)移(yí)动(dòng)并(bìng)加(jiā)强(qiáng)电(diàn)极(jí)结(jié)构(gòu)的(de)力(lì)学(xué)稳(wěn)定(dìng)性(xìng),有(yǒu)望(wàng)大(dà)幅(fú)提(tí)高(gāo)硅(guī)负(fù)极(jí)的(de)循(xún)环(huán)稳(wěn)定(dìng)性(xìng)。尊(zūn)龙(lóng)凯(kǎi)时(shí)app·(中(zhōng)国(guó)) 平(píng)台(tái)官(guān)网(wǎng)
本(běn)研(yán)究(jiū)将(jiāng)海(hǎi)藻(zǎo)酸(suān)钠(nà)与(yǔ)钙(gài)离(lí)子(zi)和(hé)超(chāo)支(zhī)化(huà)聚(jù)乙(yǐ)烯(xī)亚(yà)胺(àn)有(yǒu)序(xù)交(jiāo)联(lián),从(cóng)而(ér)构(gòu)建(jiàn)双(shuāng)网(wǎng)络(luò)结(jié)构(gòu)粘(zhān)结(jié)剂(jì)材(cái)料(liào)。在(zài)顺(shùn)序(xù)交(jiāo)联(lián)过(guò)程(chéng)中(zhōng),海(hǎi)藻(zǎo)酸(suān)钠(nà)优(yōu)先(xiān)与(yǔ)钙(gài)离(lí)子(zi)键(jiàn)交(jiāo)联(lián)形(xíng)成(chéng)“棚(péng)”网(wǎng)格(gé),限(xiàn)制(zhì)了(le)超(chāo)支(zhī)化(huà)聚(jù)乙(yǐ)烯(xī)亚(yà)胺(àn)的(de)自(zì)由(yóu)运(yùn)动(dòng),引(yǐn)导(dǎo)其(qí)像(xiàng)“藤(téng)蔓(màn)”一(yī)般(bān)通(tōng)过(guò)氢(qīng)键(jiàn)和(hé)离(lí)子(zi)键(jiàn)逐(zhú)渐(jiàn)锚(máo)定(dìng)在(zài)其(qí)周(zhōu)围(wéi)的(de)“网(wǎng)格(gé)”上(shàng)。在(zài)该(gāi)双(shuāng)网(wǎng)络(luò)中(zhōng),与(yǔ)钙(gài)离(lí)子(zi)键(jiàn)交(jiāo)联(lián)的(de)海(hǎi)藻(zǎo)酸(suān)钠(nà)维(wéi)持(chí)了(le)硅(guī)负(fù)极(jí)结(jié)构(gòu)的(de)完(wán)整(zhěng)性(xìng);锚(máo)定(dìng)其(qí)上(shàng)的(de)超(chāo)支(zhī)化(huà)聚(jù)乙(yǐ)烯(xī)亚(yà)胺(àn)网(wǎng)络(luò)则(zé)通(tōng)过(guò)其(qí)富(fù)含(hán)氨(ān)基(jī)的(de)支(zhī)链(liàn)与(yǔ)硅(guī)纳(nà)米(mǐ)颗(kē)粒(lì)形(xíng)成(chéng)较(jiào)强(qiáng)的(de)多(duō)维(wéi)氢(qīng)键(jiàn);该(gāi)网(wǎng)络(luò)利(lì)用(yòng)氢(qīng)键(jiàn)和(hé)离(lí)子(zi)键(jiàn)的(de)成(chéng)键(jiàn)可(kě)逆(nì)性(xìng),反(fǎn)复(fù)耗(hào)散(sàn)硅(guī)体(tǐ)积(jī)变(biàn)化(huà)引(yǐn)起(qǐ)的(de)机(jī)械(xiè)应(yīng)力(lì),并(bìng)自(zì)愈(yù)其(qí)结(jié)构(gòu)性(xìng)损(sǔn)伤(shāng)。得(dé)益(yì)于(yú)双(shuāng)网(wǎng)络(luò)的(de)多(duō)功(gōng)能(néng)性(xìng),硅(guī)负(fù)极(jí)在(zài)电(diàn)流(liú)密(mì)度(dù)为(wèi)500 mA g-1的(de)情(qíng)况(kuàng)下(xià),经(jīng)过(guò)100次(cì)循(xún)环(huán)后(hòu)依(yī)然(rán)获(huò)得(dé)了(le)2403 mAh g-1的(de)电(diàn)化(huà)学(xué)性(xìng)能(néng)。尊(zūn)龙(lóng)凯(kǎi)时(shí)app·(中(zhōng)国(guó)) 平(píng)台(tái)官(guān)网(wǎng)
Fig.1 Schematic diagrams ofa Alg-HBPEI,b Alg-Ca-HBPEI crosslinking process, and c the interaction between Alg and HBPEI
Fig.2 FESEM and EDX mapping images of the Si/Alg-Ca-HBPEI anodes
Fig.3 a Comparison of charge/discharge for Si anode with different binders;b Discharge capacities of Si anode with different binders as a function of cycle number;c Cycle performance of Si anode with different binders at various charge/discharge rates
该(gāi)研(yán)究(jiū)成(chéng)果(guǒ)得(dé)到(dào)了(le)国(guó)家(jiā)自(zì)然(rán)科(kē)学(xué)基(jī)金(jīn)(52002151)、浙(zhè)江(jiāng)省(shěng)纱(shā)线(xiàn)材(cái)料(liào)成(chéng)形(xíng)与(yǔ)复(fù)合(hé)材(cái)料(liào)加(jiā)工(gōng)技(jì)术(shù)研(yán)究(jiū)重(zhòng)点(diǎn)实(shí)验(yàn)室(shì)(开(kāi)放(fàng)项(xiàng)目(mù)计(jì)划(huà),MTC2021-10)的(de)大(dà)力(lì)支(zhī)持(chí)。
论(lùn)文(wén)DOI(https://doi.org/10.1007/s12598-023-02261-9)