清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Constructing high-toughness polyimide binder with robust polarity and ion-conductive mechanisms ensuring long-term operational stability of silicon-based anodes

材料科学 阳极 聚酰亚胺 极性(国际关系) 导电体 韧性 复合材料 化学工程 光电子学 化学 电极 工程类 图层(电子) 物理化学 生物化学 细胞
作者
Yongjun Kang,Nanxi Dong,Fangzhou Liu,Daolei Lin,Bingxue Liu,Guofeng Tian,Shengli Qi,Dezhen Wu
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:93: 580-591 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.02.031
摘要

Silicon-based materials have demonstrated remarkable potential in high-energy-density batteries owing to their high theoretical capacity. However, the significant volume expansion of silicon seriously hinders its utilization as a lithium-ion anode. Herein, a functionalized high-toughness polyimide (PDMI) is synthesized by copolymerizing the 4,4'-Oxydiphthalic anhydride (ODPA) with 4,4′-oxydianiline (ODA), 2,3-diaminobenzoic acid (DABA), and 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyl disiloxane (DMS). The combination of rigid benzene rings and flexible oxygen groups (-O-) in the PDMI molecular chain via a rigidness/softness coupling mechanism contributes to high toughness. The plentiful polar carboxyl (-COOH) groups establish robust bonding strength. Rapid ionic transport is achieved by incorporating the flexible siloxane segment (Si-O-Si), which imparts high molecular chain motility and augments free volume holes to facilitate lithium-ion transport (9.8×10-10 cm2 s-1 vs. 16×10-10 cm2 s-1). As expected, the SiOx@PDMI-1.5 electrode delivers brilliant long-term cycle performance with a remarkable capacity retention of 85% over 500 cycles at 1.3 A g-1. The well-designed functionalized polyimide also significantly enhances the electrochemical properties of Si nanoparticles electrode. Meanwhile, the assembled SiOx@PDMI-1.5/NCM811 full cell delivers a high retention of 80% after 100 cycles. The perspective of the binder design strategy based on polyimide modification delivers a novel path toward high-capacity electrodes for high-energy-density 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
10秒前
是追风的人啊完成签到 ,获得积分10
11秒前
bioyxw发布了新的文献求助10
16秒前
完美世界应助bioyxw采纳,获得10
20秒前
molihuakai应助葛甲率采纳,获得10
23秒前
29秒前
rl完成签到,获得积分10
30秒前
葛甲率发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
鸡鸡大魔王完成签到,获得积分10
38秒前
bioyxw发布了新的文献求助10
43秒前
星辰大海应助bioyxw采纳,获得10
47秒前
53秒前
苦与乐完成签到 ,获得积分10
55秒前
1分钟前
超超完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bioyxw发布了新的文献求助10
1分钟前
naczx完成签到,获得积分0
1分钟前
sea完成签到 ,获得积分10
1分钟前
所所应助bioyxw采纳,获得10
1分钟前
荔枝叶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
忧虑的乐驹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
时老完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
子慕发布了新的文献求助10
1分钟前
sevenhill完成签到 ,获得积分0
1分钟前
bioyxw发布了新的文献求助10
1分钟前
朽木完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小马甲应助bioyxw采纳,获得10
1分钟前
子慕完成签到,获得积分10
2分钟前
Wang完成签到 ,获得积分20
2分钟前
研友_VZG7GZ应助葛甲率采纳,获得10
2分钟前
SAY完成签到 ,获得积分10
2分钟前
公冶愚志完成签到 ,获得积分10
2分钟前
qq完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
葛甲率发布了新的文献求助10
3分钟前
ewmmel完成签到 ,获得积分10
3分钟前
超男完成签到 ,获得积分10
4分钟前
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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
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 7676993
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9242914
关于积分的说明 19919330
捐赠科研通 7247518
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3286758
关于科研通互助平台的介绍 2444730
邀请新用户注册赠送积分活动 2289802