Quantitative lithium substitution of carboxyl hydrogens in polyacrylic acid binder enables robust SiO electrodes with durable lithium storage stability

锂(药物) 聚丙烯酸 电极 替代(逻辑) 材料科学 化学 化学工程 复合材料 聚合物 计算机科学 物理化学 医学 工程类 程序设计语言 内分泌学
作者
Weihua Wang,Wenyi Li,Siyi Jing,Huiping Yang,Huiqun Wang,Ling Huang,Yuxiang Mao,Xikun Pang,Yudai Huang,Li Zhang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:97: 352-360 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.05.046
摘要

The design of advanced binders plays a critical role in stabilizing the cycling performance of large-volume-effect silicon monoxide (SiO) anodes. For the classic polyacrylic acid (PAA) binder, the self-association of -COOH groups in PAA leads to the formation of intramolecular and intermolecular hydrogen bonds, greatly weakening the bonding force of the binder to SiO surface. However, strengthening the binder-material interaction from the perspective of binder molecular regulation poses a significant challenge. Herein, a modified PAA-Lix (0.25≤x≤1) binder with prominent mechanical properties and adhesion strength is specifically synthesized for SiO anodes by quantitatively substituting the carboxylic hydrogen with lithium. The appropriate lithium substitution (x=0.25) not only effectively increases the number of hydrogen bonds between the PAA binder and SiO surface owing to charge repulsion effect between ions, but also guarantees moderate entanglement between PAA-Lix molecular chains through the ion-dipole interaction. As such, the PAA-Li0.25/SiO electrode exhibits exceptional mechanical properties and the lowest volume change, as well as the optimum cycling (1237.3 mA h g−1 after 100 cycles at 0.1 C) and rate performance (1000.6 mA h g−1 at 1 C), significantly outperforming the electrode using pristine PAA binder. This work paves the way for quantitative regulation of binders at the molecular level.
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
紫菜完成签到,获得积分10
1秒前
李佳完成签到,获得积分10
1秒前
赘婿应助ale采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
LJS发布了新的文献求助10
2秒前
羽魄完成签到,获得积分10
2秒前
空勒完成签到,获得积分10
3秒前
Di完成签到 ,获得积分10
3秒前
JamesPei应助云中鹤采纳,获得10
3秒前
Kao应助anonym11采纳,获得10
3秒前
10086wm完成签到,获得积分10
4秒前
研友_Z6eobn发布了新的文献求助30
4秒前
Yummy发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
真一松发布了新的文献求助10
5秒前
初景应助邢志成采纳,获得20
6秒前
999999发布了新的文献求助30
6秒前
sunxin发布了新的文献求助10
6秒前
乌漆嘛黑完成签到,获得积分10
6秒前
ouyang发布了新的文献求助10
6秒前
Akim应助gyzzh采纳,获得10
6秒前
闲云发布了新的文献求助30
7秒前
cy发布了新的文献求助10
7秒前
leo完成签到 ,获得积分10
8秒前
脑洞疼应助邢智超采纳,获得10
8秒前
8秒前
善良梦竹发布了新的文献求助10
8秒前
尊敬水蜜桃完成签到 ,获得积分10
8秒前
炙热千柳关注了科研通微信公众号
9秒前
10秒前
真一松完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
TingYu完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
怡然的芯完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
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
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
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7334048
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8948405
关于积分的说明 18985427
捐赠科研通 6987957
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3217393
关于科研通互助平台的介绍 2383727
邀请新用户注册赠送积分活动 2197230