Robust Artificial Interphases Constructed by a Versatile Protein‐Based Binder for High‐Voltage Na‐Ion Battery Cathodes

材料科学 电解质 阴极 溶解 化学工程 电极 涂层 离子电导率 电池(电) 复合材料 化学 量子力学 物理 工程类 物理化学 功率(物理)
作者
Huangxu Li,Chaohong Guan,Jie Zhang,Ke Cheng,Qingxin Chen,Liang He,Xiaochen Ge,Yanqing Lai,Hongyan Sun,Zhian Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (29) 被引量:35
标识
DOI:10.1002/adma.202202624
摘要

The multiple issues of unstable electrode/electrolyte interphases, sluggish reaction kinetics, and transition-metal (TM) dissolution have long greatly affected the rate and cycling performance of cathode materials for Na-ion batteries. Herein, a multifunctional protein-based binder, sericin protein/poly(acrylic acid) (SP/PAA), is developed, which shows intriguing physiochemical properties to address these issues. The highly hydrophilic nature and strong H-bond interaction between crosslinking SP and PAA leads to a uniform coating of the binder layer, which serves as an artificial interphase on the high-voltage Na4 Mn2 Fe(PO4 )2 P2 O7 cathode material (NMFPP). Through systematic experiments and theoretical calculations, it is shown that the SP/PAA binder is electrochemically stable at high voltages and possesses increased ionic conductivity due to the interaction between sericin and electrolyte anion ClO4- , which can provide additional sodium-migration paths with greatly reduced energy barriers. Besides, the strong interaction force between the binder and the NMFPP can effectively protect the cathode from electrolyte corrosion, suppress Mn-dissolution, stabilize crystal structure, and ensure electrode integrity during cycling. Benefiting from these merits, the SP/PAA-based NMFPP electrode displays enhanced rate and cycling performance. Of note, the universality of the SP/PAA binder is further confirmed on Na3 V2 (PO4 )2 F3 . It is believed that the versatile protein-based binder is enlightening for the development of high-performance 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
刚刚
3秒前
霸气安蕾发布了新的文献求助10
5秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
6秒前
高大林发布了新的文献求助10
6秒前
Airy完成签到,获得积分10
9秒前
J11发布了新的文献求助10
9秒前
搞怪的音响完成签到 ,获得积分10
11秒前
边贺完成签到 ,获得积分10
11秒前
调皮囧完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
游亚完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
典雅的语海完成签到,获得积分10
17秒前
J11完成签到,获得积分10
17秒前
杪夏二八发布了新的文献求助20
18秒前
文艺的匪完成签到,获得积分10
21秒前
子义发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
NexusExplorer应助阿飞采纳,获得10
23秒前
杨柳完成签到 ,获得积分10
24秒前
wf0923给wf0923的求助进行了留言
25秒前
梦杭应助哈哈哈采纳,获得10
26秒前
梦杭应助啦啦啦采纳,获得10
26秒前
JamesPei应助高金龙采纳,获得10
27秒前
依依完成签到,获得积分10
28秒前
zho发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
八乙基环辛四烯完成签到,获得积分10
31秒前
西西完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
123发布了新的文献求助10
36秒前
栋仔完成签到,获得积分10
37秒前
小布布发布了新的文献求助10
37秒前
38秒前
星夜发布了新的文献求助10
42秒前
33完成签到 ,获得积分10
43秒前
医院骑士发布了新的文献求助10
43秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
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 3823627
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3366071
关于积分的说明 10438607
捐赠科研通 3085191
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1697217
邀请新用户注册赠送积分活动 816292
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 769474