The emerging era of supramolecular polymeric binders in silicon anodes

超分子化学 阳极 体积膨胀 体积热力学 材料科学 纳米技术 电极 化学 有机化学 冶金 分子 物理化学 医学 物理 量子力学 内科学
作者
TaeWoo Kwon,Jang Wook Choi,Ali Coşkun
出处
期刊:Chemical Society Reviews [Royal Society of Chemistry]
卷期号:47 (6): 2145-2164 被引量:522
标识
DOI:10.1039/c7cs00858a
摘要

Silicon (Si) anode is among the most promising candidates for the next-generation high-capacity electrodes in Li-ion batteries owing to its unparalleled theoretical capacity (4200 mA h g-1 for Li4.4Si) that is approximately 10 times higher than that of commercialized graphitic anodes (372 mA h g-1 for LiC6). The battery community has witnessed substantial advances in research on new polymeric binders for silicon anodes mainly due to the shortcomings of conventional binders such as polyvinylidene difluoride (PVDF) to address problems caused by the massive volume change of Si (300%) upon (de)lithiation. Unlike conventional battery electrodes, polymeric binders have been shown to play an active role in silicon anodes to alleviate various capacity decay pathways. While the initial focus in binder research was primarily to maintain the electrode morphology, it has been recently shown that polymeric binders can in fact help to stabilize cracked Si microparticles along with the solid-electrolyte-interphase (SEI) layer, thus substantially improving the electrochemical performance. In this review article, we aim to provide an in-depth analysis and molecular-level design principles of polymeric binders for silicon anodes in terms of their chemical structure, superstructure, and supramolecular interactions to achieve good electrochemical performance. We further highlight that supramolecular chemistry offers practical tools to address challenging problems associated with emerging electrode materials in rechargeable batteries.
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
yyyyxx完成签到,获得积分10
刚刚
机灵念蕾完成签到,获得积分20
1秒前
阿奇霉素完成签到 ,获得积分10
1秒前
无花果应助蜜蜜采纳,获得10
2秒前
xjl完成签到,获得积分10
2秒前
852应助白白采纳,获得10
3秒前
1-10分布完成签到,获得积分10
4秒前
圣诞节发布了新的文献求助10
5秒前
穆柏杨完成签到,获得积分10
5秒前
yu完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
NexusExplorer应助李昊泽采纳,获得10
7秒前
xjl发布了新的文献求助10
8秒前
努力码字的上进小姐妹加油完成签到,获得积分10
9秒前
maigo关注了科研通微信公众号
9秒前
风信子完成签到 ,获得积分10
9秒前
Mic应助小D采纳,获得10
11秒前
付滋滋发布了新的文献求助10
12秒前
万能图书馆应助科研废人采纳,获得10
13秒前
13秒前
OnceMoreee发布了新的文献求助100
14秒前
穆仰发布了新的文献求助10
14秒前
三三完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
科研通AI6.2应助yyyyxx采纳,获得10
18秒前
19秒前
穆仰完成签到,获得积分10
20秒前
付滋滋完成签到,获得积分10
20秒前
机灵念蕾发布了新的文献求助10
21秒前
大常完成签到,获得积分10
22秒前
风轩轩发布了新的文献求助10
22秒前
zzzzz发布了新的文献求助10
23秒前
我是老大应助hashtag采纳,获得10
23秒前
等待的谷波完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
祥祥完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
初景发布了新的文献求助10
28秒前
shinn完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
(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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6437617
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252063
关于积分的说明 17558310
捐赠科研通 5496115
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898680
邀请新用户注册赠送积分活动 1875337
关于科研通互助平台的介绍 1716355