A gradient-distributed binder with high energy dissipation for stable silicon anode

消散 阳极 材料科学 化学工程 化学物理 纳米技术 化学 光电子学 物理 热力学 电极 工程类 物理化学
作者
Dongyang Zhang,Yuxin Ouyang,Yong Wang,Limin Liu,Haijie Wang,Jia Cui,Mingyue Wang,Na Li,Hongyang Zhao,Shujiang Ding
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:673: 312-320 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.06.086
摘要

Silicon is considered as a promising alternative to traditional graphite anode for lithium-ion batteries. Due to the dramatic volume expansion of silicon anode generated from the insertion of Li+ ions, the binder which can suppress the severe volume change and repeated massive stress impact during cycling is required greatly. Herein, we design a gradient-distributed two-component binder (GE-PAA) to achieve excellent cyclic stability, and reveal the mechanism of high energy dissipative binder stabilized silicon electrodes. The inner layer of the electrode is the polyacrylic acid polymer (PAA) with high Young's modulus, which is used as the skeleton binder to stabilize the silicon particle interface and the electrode structure. The outer layer is the gel electrolyte polymer (GE) with lower Young's modulus, which releases the stress generated during the lithiation and de-lithiation process effectively, achieving the high structural stability at the molecular level and silicon particles. Due to the synergistic effect of the gradient binder design, the silicon electrode retains a reversible capacity of 1557.4 mAh g-1 after 200 cycles at the current density of 0.5 C and 1539.2 mAh g-1 at a high rate of 1.8 C. This work provides a novel binder design strategy for Si anode with long cycle stability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
开朗艳一完成签到,获得积分10
3秒前
yyx发布了新的文献求助10
4秒前
9秒前
xianyaoz完成签到 ,获得积分0
10秒前
素直完成签到,获得积分20
10秒前
kelakola完成签到,获得积分10
11秒前
ZYC007完成签到,获得积分10
13秒前
Yam呀完成签到 ,获得积分10
15秒前
lllyyysss完成签到,获得积分20
15秒前
紧张的十三完成签到,获得积分20
17秒前
科研通AI2S应助lllyyysss采纳,获得10
18秒前
山东人在南京完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
JamesPei应助ZhangR采纳,获得20
22秒前
25秒前
25秒前
26秒前
江屿发布了新的文献求助10
27秒前
涂涂完成签到 ,获得积分10
27秒前
qcf完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
29秒前
123完成签到,获得积分10
29秒前
juju发布了新的文献求助20
30秒前
30秒前
务实的南露完成签到,获得积分10
30秒前
kala发布了新的文献求助10
31秒前
玉米完成签到 ,获得积分10
31秒前
qcf发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
同屋如光完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
明亮的青旋完成签到 ,获得积分10
34秒前
汤圆发布了新的文献求助10
34秒前
36秒前
HEIKU应助小乔采纳,获得10
38秒前
Xiaopan发布了新的文献求助10
39秒前
沉静梦玉完成签到,获得积分10
39秒前
SUN完成签到,获得积分0
43秒前
高分求助中
ФОРМИРОВАНИЕ АО "МЕЖДУНАРОДНАЯ КНИГА" КАК ВАЖНЕЙШЕЙ СИСТЕМЫ ОТЕЧЕСТВЕННОГО КНИГОРАСПРОСТРАНЕНИЯ 3000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
ACSM's guidelines for exercise testing and prescription, 12 ed 500
Quantum Computing for Quantum Chemistry 500
Thermal Expansion of Solids (CINDAS Data Series on Material Properties, v. I-4) 470
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3900719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3445456
关于积分的说明 10839856
捐赠科研通 3170522
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1751649
邀请新用户注册赠送积分活动 846831
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 789472