硅负极用单宁酸复合海藻酸基双网络粘结剂性能研究

作者:刘加润; 杨紫钰; 伍芳; 向勇; 熊兰*
来源:电子元件与材料, 2023, 42(10): 1174-1180.
DOI:10.14106/j.cnki.1001-2028.2023.0174

摘要

兼具高理论比容量与低工作电压的硅在高能量密度锂离子电池领域具有重大应用潜力,然而其在循环过程中存在巨大的体积变化,导致其循环性能急需提升。基于此,通过小分子单宁酸的引入,在海藻酸、聚乙烯吡咯烷酮双网络高分子体系中构建了氢键交联的动态网络,实现了一种兼具良好韧性与热稳定性的自修复海藻酸基双网络粘结剂,可以有效地缓冲硅颗粒在多次充放电循环过程中的巨大机械应力,进而支撑硅负极在0.2C电流密度下循环200圈后,仍然维持1675.9 mAh·g-1的放电比容量,甚至在1C电流密度下的放电比容量仍保持在1173.1 mAh·g-1,说明单宁酸增强海藻酸基双网络粘结剂可以提升硅颗粒的电化学性能,有望推动硅电极的产业化进程。

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