Wet-slurry fabrication using PVdF-HFP binder with sulfide electrolytes via synergetic cosolvent approach for all-solid-state batteries

泥浆 电解质 制作 化学工程 硫化物 材料科学 固态 化学 冶金 复合材料 工程类 电极 医学 病理 物理化学 替代医学
作者
Kyu Tae Kim,Tae Young Kwon,Yong Bae Song,Sangmo Kim,Soon Chul Byun,Hong‐Seok Min,Sa Heum Kim,Yoon Seok Jung
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:450: 138047-138047 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.138047
摘要

• PVdF-HFP is firstly employed for sulfide-based all-solid-state electrodes. • A cosolvent strategy enables to accommodate PVdF-HFP without binder migration. • Electrodes with PVdF-HFP show superior performances to those with conventional NBR. • It is revealed that effective volume fraction and binder distribution are the key factors. • Performances at low temperature and operating pressure are highlighted. Polymeric binders are a crucial component of large-format all-solid-state Li batteries (ASLBs) that employ sulfide solid electrolytes. However, the severe dissolution of sulfide solid electrolyte materials into conventional polar solvents restricts the suitability of slurry-processing solvents to less polar molecules, and in turn, the suitability of materials for polymeric binders to rubbers, such as nitrile butadiene rubber (NBR). In this study, a synergistic cosolvent approach is employed, to render poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP), which is sulfide-slurry-incompatible, amenable to slurry fabrication. The synergistic combination of highly volatile ethyl acetate, and less volatile hexyl butyrate allows for the utilization of PVdF-HFP as it is soluble in the former but not in the latter, while avoiding the binder migration problem. A comparative investigation of sheet-type LiNi 0.70 Co 0.15 Mn 0.15 O 2 electrodes comprising PVdF-HFP or NBR, demonstrates the superior performance of the former. Specifically, it is revealed that the effective volume fraction and binder distribution in the electrodes are key factors for determining the electrochemical performance. The advantageous features of PVdF-HFP over NBR are highlighted, particularly at a low temperature of 0 ℃ or under a low external operating pressure of 2 MPa. Finally, the encouraging performance of pouch-type LiNi 0.70 Co 0.15 Mn 0.15 O 2 /graphite ASLB full cells fabricated using PVdF-HFP, is successfully demonstrated.
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
wei发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
lanse发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
清爽的阑悦完成签到 ,获得积分10
4秒前
arniu2008应助亦可成神采纳,获得20
4秒前
可爱的函函应助slience采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.3应助PoorResearch采纳,获得10
4秒前
天天快乐应助Hairu采纳,获得10
5秒前
甜叶菊发布了新的文献求助10
8秒前
闾丘晓蓝完成签到 ,获得积分10
12秒前
lune完成签到 ,获得积分20
14秒前
王思蒙完成签到 ,获得积分10
15秒前
慕青应助lanse采纳,获得10
15秒前
15秒前
852应助777采纳,获得10
17秒前
yuan完成签到,获得积分10
17秒前
大模型应助芒果里的大象采纳,获得10
18秒前
轻松映之完成签到 ,获得积分10
18秒前
靳佳佳佳发布了新的文献求助10
20秒前
satchzhao完成签到,获得积分10
21秒前
DongNingGao发布了新的文献求助10
21秒前
Ava应助李方硕采纳,获得10
22秒前
我是老大应助蓝色牛马采纳,获得10
23秒前
CY完成签到,获得积分10
24秒前
甜叶菊发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
咎冷亦发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
30秒前
30秒前
无花果应助lxl采纳,获得10
30秒前
可一可再完成签到 ,获得积分10
31秒前
wei发布了新的文献求助10
31秒前
XZBB发布了新的文献求助10
32秒前
二分三分完成签到,获得积分0
33秒前
科目三应助PoorResearch采纳,获得10
33秒前
34秒前
777发布了新的文献求助10
35秒前
35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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
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 7319724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935376
关于积分的说明 18942109
捐赠科研通 6978283
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214413
关于科研通互助平台的介绍 2382282
邀请新用户注册赠送积分活动 2193457