Covalently Cross-Linked Chemistry of a Three-Dimensional Network Binder at Limited Dosage Enables Practical Si/C Composite Electrode Applications

阳极 材料科学 电极 复合数 化学工程 石墨 单体 共价键 锂离子电池 阴极 电池(电) 纳米技术 复合材料 化学 有机化学 聚合物 物理 工程类 物理化学 功率(物理) 量子力学
作者
Chenghao Sun,Huanrui Zhang,Pengzhou Mu,Guixin Wang,Cizhen Luo,Xiaohu Zhang,Chenhui Gao,Xinhong Zhou,Guanglei Cui
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (3): 2475-2484 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c11286
摘要

Currently, Si (or SiOx, 1 < x < 2) and graphite composite (Si/C) electrodes (e.g., Si/C450 and Si/C600 with specific capacities of 450 and 600 mAh g–1 at 0.1 C, respectively) have become the most promising alternative to traditional graphite anodes toward high-energy lithium-ion battery (LIB) applications by virtue of their higher specific capacity compared to graphite ones and improved cycle performance compared to Si (or SiOx) ones. However, such composite electrodes remain challenging to practical for implementation owing to electrode structure disintegration and interfacial instability caused by a large volume change of inner Si-based particles. Herein, we develop a covalent-bond cross-linking network binder for Si/C450 and Si/C600 electrodes via reversible addition–fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. The as-developed binder with a 3 mol % cross-linker of other monomers [termed P(SH-BA3%)] achieves improved mechanical and adhesive properties and decreased Si/C anode volume expansion, compared to the linear binder counterpart. Impressively, the P(SH-BA3%) binder at only 3 wt % dosage enables 83.56% capacity retention after 600 cycles at 0.5 C in Si/C450 anode based half-cells and retains 86.42% capacity retention at 0.3 C after 200 cycles and 80.95% capacity retention at 0.5 C after 300 cycles in LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode (15 mg cm–2) based homemade soft package full cells. This work provides insight into binder cross-linking chemistry under limited dosage and enlightens cross-linking binder design toward practical Si/C electrode applications.
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
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
chd发布了新的文献求助10
刚刚
梌夕发布了新的文献求助10
2秒前
江姜酱先生完成签到,获得积分10
3秒前
Hello应助WFLLL采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
阿浮发布了新的文献求助10
8秒前
111111发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
15秒前
16秒前
111111完成签到,获得积分10
19秒前
俊逸凌雪发布了新的文献求助10
19秒前
22秒前
科研小菜鸡完成签到,获得积分20
24秒前
orixero应助CH采纳,获得10
27秒前
聪慧的伟发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
29秒前
chen完成签到,获得积分10
30秒前
隐形曼青应助lx采纳,获得10
30秒前
32秒前
WFLLL发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
聪慧的伟完成签到,获得积分10
34秒前
在水一方应助俊逸凌雪采纳,获得10
35秒前
科目三应助hans采纳,获得10
38秒前
CH发布了新的文献求助10
38秒前
39秒前
41秒前
狂野的研究僧完成签到,获得积分10
42秒前
lx发布了新的文献求助10
44秒前
赘婿应助CH采纳,获得10
46秒前
melody发布了新的文献求助10
47秒前
哇咔咔完成签到 ,获得积分10
50秒前
Hello应助狂野的研究僧采纳,获得10
51秒前
bkagyin应助Memory采纳,获得10
52秒前
ziji完成签到,获得积分10
53秒前
55秒前
mia005发布了新的文献求助30
56秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 3777414
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322767
关于积分的说明 10211585
捐赠科研通 3038128
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667131
邀请新用户注册赠送积分活动 797971
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758103