Impact of binder content on particle fracture and microstructure of solvent-free electrodes for Li-ion batteries

微观结构 材料科学 粒子(生态学) 离子 断裂(地质) 电极 溶剂 复合材料 化学 有机化学 地质学 物理化学 海洋学
作者
Guillaume A.B. Matthews,Benjamin Meyer,Christopher Doerrer,Julia Ramírez-González,Ed Darnbrough,Noël Hallemans,David E.J. Armstrong,Patrick S. Grant
出处
期刊:Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability [Royal Society of Chemistry]
卷期号:13 (24): 18283-18291 被引量:34
标识
DOI:10.1039/d5ta01950h
摘要

The fraction of polytetrafluoroethylene (PTFE) binder in solvent-free Li-ion battery electrodes is shown to have a dramatic impact on their processability, microstructural evolution and elec- trochemical performance. We show experimentally that increasing binder fraction from 0.5 to 4 wt.% transformed the electrode microstructure from an efficient, open structure containing PTFE nano-fibrils to a cemented morphology with blocked porosity. The solvent-free electrodes showed a classical visco-elastic response during compression, comprising three distinct regions of deformation. The electrode stiffness and yield/flow strength increased non-linearly with binder fraction such that for higher binder contents (>2wt.%), there was extensive LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NMC) particle fracture during the calendering process, with cracks propagating along the grains of polycrystalline NMC particles. Conversely at lower binder fraction (<2wt.%), the PTFE readily fibrillated into highly textured (100) crystalline nano-fibrils and NMC particles remained largely intact. These electrodes showed superior electrochemical performance due to higher ionic mobility through the open nano-fibrillar microstructure and intact NMC particles.
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
醉爱星星发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
xiaomiao发布了新的文献求助10
1秒前
km发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
玉鱼儿完成签到,获得积分10
2秒前
DrHHB的应助被我哈哈哈哈哈采纳,获得50
2秒前
2秒前
3秒前
现代菠萝完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
武玉坤完成签到,获得积分10
3秒前
joker完成签到,获得积分20
3秒前
Tun发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
虞丹萱发布了新的文献求助10
4秒前
oylf完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI2S的应助被xixi采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研通AI6.4的应助被lwt采纳,获得10
4秒前
fanni完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
理来服给理来服的求助进行了留言
5秒前
echo0411完成签到,获得积分10
5秒前
liuliumei发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
雷梦芝发布了新的文献求助10
7秒前
penicillin完成签到 ,获得积分10
7秒前
miswaterlily完成签到,获得积分10
7秒前
充电宝的应助被缥缈飞双采纳,获得10
7秒前
英俊的铭的应助被缥缈飞双采纳,获得10
7秒前
zihan发布了新的文献求助20
7秒前
awen发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
顾年完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
aaa完成签到 ,获得积分10
9秒前
9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
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8110666
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9517987
关于积分的说明 21516449
捐赠科研通 7688256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411898
关于科研通互助平台的介绍 2538782
邀请新用户注册赠送积分活动 2451572