Conductive Polymer Binder for High-Tap-Density Nanosilicon Material for Lithium-Ion Battery Negative Electrode Application

电极 材料科学 导电体 锂(药物) 聚合物 导电聚合物 离子 纳米技术 锂离子电池的纳米结构 电池(电) 化学工程 复合材料 阳极 化学 有机化学 功率(物理) 物理化学 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Hui Zhao,Wei Yang,Ruimin Qiao,Chenhui Zhu,Ziyan Zheng,Min Ling,Zhe Jia,Ying Bai,Yanbao Fu,Jinglei Lei,Xiangyun Song,Vincent Battaglia,Wanli Yang,Phillip B. Messersmith,Gao Liu
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:15 (12): 7927-7932 被引量:146
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.5b03003
摘要

High-tap-density silicon nanomaterials are highly desirable as anodes for lithium ion batteries, due to their small surface area and minimum first-cycle loss. However, this material poses formidable challenges to polymeric binder design. Binders adhere on to the small surface area to sustain the drastic volume changes during cycling; also the low porosities and small pore size resulting from this material are detrimental to lithium ion transport. This study introduces a new binder, poly(1-pyrenemethyl methacrylate-co-methacrylic acid) (PPyMAA), for a high-tap-density nanosilicon electrode cycled in a stable manner with a first cycle efficiency of 82%-a value that is further improved to 87% when combined with graphite material. Incorporating the MAA acid functionalities does not change the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) features or lower the adhesion performance of the PPy homopolymer. Our single-molecule force microscopy measurement of PPyMAA reveals similar adhesion strength between polymer binder and anode surface when compared with conventional polymer such as homopolyacrylic acid (PAA), while being electronically conductive. The combined conductivity and adhesion afforded by the MAA and pyrene copolymer results in good cycling performance for the high-tap-density Si electrode.
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
1秒前
xiaobo发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
富贵发布了新的文献求助10
1秒前
富贵发布了新的文献求助10
1秒前
富贵发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
22336应助乐观猕猴桃采纳,获得20
2秒前
富贵发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
富贵发布了新的文献求助10
5秒前
富贵发布了新的文献求助10
5秒前
富贵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
5秒前
6秒前
qq完成签到 ,获得积分10
6秒前
富贵发布了新的文献求助10
6秒前
富贵发布了新的文献求助10
6秒前
李lll发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
9秒前
富贵发布了新的文献求助10
9秒前
富贵发布了新的文献求助30
9秒前
LU发布了新的文献求助10
9秒前
富贵发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
富贵发布了新的文献求助30
10秒前
富贵发布了新的文献求助30
10秒前
3333橙发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
Emma17发布了新的文献求助10
11秒前
研友_VZG7GZ应助欢喜妙梦采纳,获得10
12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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Child and Adolescent Psychology 600
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
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 7414332
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9017888
关于积分的说明 19210365
捐赠科研通 7045932
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233989
关于科研通互助平台的介绍 2396178
邀请新用户注册赠送积分活动 2216087