Investigating the Influence of Different Aprotic Processing Solvents for the PVdF Binder on the Microstructure and Electrochemical Performance of High-Load Positive Electrodes for Lithium Ion Batteries

微观结构 电化学 材料科学 电极 锂(药物) 溶剂 溶解 化学工程 复合材料 溶解度 化学 有机化学 工程类 医学 内分泌学 物理化学
作者
Candeniz Gercek,Johanna Kauling,Bastian Heidrich,Martin Winter,Markus Börner
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (1): 217-226
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c02298
摘要

State-of-the-art manufacturing of positive electrodes in lithium ion batteries is carried out in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), an aprotic organic solvent which stands out for good wetting properties, a high boiling point allowing controlled evaporation during electrode drying, and dissolving properties, for the conventionally used polymeric binder polyvinylidene difluoride. The replacement of NMP with nonhazardous, alternative solvents was proven to be difficult in terms of binder solubility. Furthermore, the inevitable energy-demanding recovery of NMP due to safety concerns and environmental impact amounts for noteworthy costs during electrode manufacturing. Here, the use of dimethyl sulfoxide (DMSO), γ-valerolactone (GVL), and dihydrolevoglucosenone (Cyrene) as possible alternative solvents to replace NMP in the production of positive electrodes based on LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 with a high active material mass loading is presented. Homogeneous electrodes were produced and thoroughly examined regarding adhesion strength, electronic conductivity, microstructure, possible solvent residues after drying, and electrochemical performance. It was shown that DMSO and GVL are hopeful candidates to replace NMP with DMSO being the superior alternative with similar performance results compared to electrodes produced with NMP. The comparison of different aprotic solvents reveals that a replacement of NMP with DMSO could be a step toward a greener, more sustainable electrode production.
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
2秒前
2秒前
yixiaolou发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
JKL发布了新的文献求助10
3秒前
立菠萝发布了新的文献求助10
3秒前
碧蓝发布了新的文献求助10
3秒前
ahei发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
闪闪静蕾完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
一只机智松鼠完成签到,获得积分10
5秒前
yl完成签到,获得积分20
5秒前
脑洞疼应助LI采纳,获得10
6秒前
6秒前
Orange应助zhang采纳,获得10
6秒前
7秒前
舟舟完成签到 ,获得积分10
7秒前
深情安青应助潇洒凡柔采纳,获得10
7秒前
我是老大应助武科大采纳,获得10
8秒前
烤鱼的夹克完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
冷酷严青发布了新的文献求助10
8秒前
灵寒完成签到 ,获得积分10
9秒前
垚垚垚发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
pluto应助尊敬的羊青采纳,获得10
11秒前
咯噔发布了新的文献求助10
11秒前
王吉吉完成签到,获得积分10
12秒前
minmin完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
灵巧的骁发布了新的文献求助30
13秒前
CHBW完成签到,获得积分10
13秒前
闪电鼠发布了新的文献求助10
13秒前
鱼儿会飞发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7173199
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8813871
关于积分的说明 18621010
捐赠科研通 6789742
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3168300
关于科研通互助平台的介绍 2310625
邀请新用户注册赠送积分活动 2142948