High Active Material Loading in Organic Electrodes Enabled by a Multifunctional Binder

材料科学 佩多:嘘 聚合物 离子电导率 导电聚合物 化学工程 降冰片烯 乙二醇 阴极 电导率 电极 复合材料 聚合 电解质 化学 物理化学 工程类
作者
Alicia M. Battaglia,Paniz Pahlavanlu,Eloi Grignon,So Young An,Dwight S. Seferos
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (37): 42298-42307 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.2c10070
摘要

Organic electrodes are promising candidates for next-generation lithium-ion batteries due to their low cost and sustainable nature; however, they often suffer from very low conductivity and active material loadings. The conventional binder used in organic-based Li-ion batteries is poly(vinylidene fluoride) (PVDF), yet it is electrochemically inactive and thus occupies volume and mass without storing energy. Here, we report an organic mixed ionic-electronic conducting polymer, poly[norbornene-1,2-bis(C(O)OPEDOT)]25-b-[norbornene-1,2-bis-(C(O)PEG12)]25 denoted PEDOT-b-PEG for simplicity, as a cathode binder to address the aforementioned issues. The polymer contains a poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) functionality to provide electronic conductivity, as well as poly(ethylene glycol) (PEG) chains to impart ionic conductivity to the cathode composite. We compare electrodes containing a perylene diimide (PDI) active material, conductive carbon, and a polymeric binder (either PVDF or PEDOT-b-PEG) with different weight ratios to study the impact of active material loading and type of binder on the performance of the cell. The lithium-ion cells prepared with the PEDOT-b-PEG polymer binder result in higher capacities and decreased impedance at all active material loadings compared to cathodes prepared with the PVDF-containing electrodes, demonstrating potential as a new binder to achieve higher active material loadings in organic electrodes. The strategy of preparing these polymers should be broadly applicable to other classes of mixed polymer conductors.

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
1秒前
顾矜应助简单山水采纳,获得10
2秒前
科目三应助等待的乐儿采纳,获得10
2秒前
安详忆雪完成签到,获得积分10
2秒前
weilei完成签到,获得积分0
3秒前
灵巧映梦发布了新的文献求助10
4秒前
闪闪的素发布了新的文献求助10
5秒前
Adam发布了新的文献求助10
5秒前
芒果椰椰发布了新的文献求助10
5秒前
Cristina完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
埃迪完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
史呆芬完成签到,获得积分10
11秒前
Ruby完成签到,获得积分10
12秒前
洋芋粑发布了新的文献求助10
13秒前
夜阑卧听完成签到,获得积分10
14秒前
依旧发布了新的文献求助30
15秒前
口口山石完成签到,获得积分10
15秒前
Adam完成签到,获得积分10
16秒前
所所应助风清扬采纳,获得10
16秒前
17秒前
汉堡包应助哈西力工采纳,获得20
17秒前
爱肘击的牢大完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
Smurfs完成签到 ,获得积分10
21秒前
24秒前
HP发布了新的文献求助10
24秒前
西瓜发布了新的文献求助10
25秒前
wdf发布了新的文献求助30
25秒前
李健的粉丝团团长应助xgg采纳,获得10
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
科研通AI6.2应助洋芋粑采纳,获得10
27秒前
善良羿应助pea采纳,获得10
27秒前
keyandalao发布了新的文献求助10
29秒前
小郭完成签到,获得积分10
29秒前
方方不是很方完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 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 7243408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8867663
关于积分的说明 18706012
捐赠科研通 6917719
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3196581
关于科研通互助平台的介绍 2370231
邀请新用户注册赠送积分活动 2171207