Slime-inspired polyacrylic acid-borax crosslinked binder for high-capacity bulk silicon anodes in lithium-ion batteries

硼砂 聚丙烯酸 材料科学 阳极 锂(药物) 电极 电解质 化学工程 复合材料 电池(电) 锂离子电池 聚合物 化学 有机化学 内分泌学 物理化学 功率(物理) 工程类 原材料 物理 医学 量子力学
作者
Shuo Wang,Qiaohui Duan,Jiafeng Lei,Denis Y. W. Yu
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:468: 228365-228365 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2020.228365
摘要

Binder plays a key role in maintaining the integrity of battery electrodes. In this work, we investigate the relationship between binder properties and performances of Si electrodes in a lithium-ion battery (LIB). We learn from nature and use borax as a crosslinker between strands of polyacrylic acid (PAA) to form a network in the binder. By adding different amounts of borax, we can control the degree of crosslinking and thus the mechanical and chemical properties of the binder. We find that increasing the amount of borax crosslinker increases the modulus of the polymer network and the stability of the corresponding Si electrode up to about 5 wt% borax. Even with Si microparticles with an electrode density of 1.25 g cm−3, we obtain a capacity of about 2470 mA h g−1 (3.1 mA h cm−2) and a capacity retention of 91.2% after 50 cycles. Cycle performance is extended beyond 500 cycles with a capacity limitation of 1000 mA h g−1. Though, excessive amount of borax consumes the functional groups of PAA and compromises electrode adhesion, resulting in a decrease in cycle stability. Striking a balance between mechanical strength and adhesion of the binder is important for further development of alloy-based anode materials for LIBs.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
自信热狗完成签到 ,获得积分10
刚刚
研友_LMoboZ完成签到,获得积分10
刚刚
开心苠完成签到 ,获得积分10
刚刚
sunidea发布了新的文献求助10
刚刚
JIO完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
隐形曼青应助范范范采纳,获得10
2秒前
2秒前
盲目逛恋发布了新的文献求助10
3秒前
Itachi12138完成签到,获得积分10
3秒前
罗是一完成签到,获得积分10
4秒前
tsw完成签到,获得积分10
4秒前
丘比特应助77采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
guangwow完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
ding应助球球采纳,获得50
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
satchzhao完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
bob发布了新的文献求助10
6秒前
帆帆牛发布了新的文献求助10
6秒前
852应助Loooong采纳,获得10
6秒前
xiao发布了新的文献求助10
6秒前
Johnny完成签到,获得积分10
6秒前
XIAOWANG发布了新的文献求助10
6秒前
123654完成签到 ,获得积分10
6秒前
万默发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
tree完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
越红完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
有氧呼吸完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
康复物理因子治疗 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556478
关于积分的说明 11321199
捐赠科研通 3289279
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812421
邀请新用户注册赠送积分活动 887952
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812060