A Fluorine‐Free Binder with Organic–Inorganic Crosslinked Networks Enabling Structural Stability of Ni‐Rich Layered Cathodes in Lithium‐Ion Batteries

材料科学 锂(药物) 阴极 电解质 表面改性 聚合物 电化学 化学工程 电极 复合材料 冶金 物理化学 化学 工程类 内分泌学 医学
作者
Jun‐Ho Jang,Jin‐Ho Ahn,Jin‐Ho Ahn,Uktae Jeong,Jihee Yoon,Jun‐Kyu Park,Woohyeon Shin,Min Jeong Kang,Min‐kyung Cho,Dong Jun Kang,Jongsoon Kim,Jung‐Keun Yoo,Hyeon‐Gyun Im
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202410866
摘要

Abstract Although the high‐energy Ni‐rich layered cathodes suffer from undesirable surface reactions with the electrolyte, the polyvinylidene fluoride (PVDF) binder has a limitation on surface stabilization because of its weak affinity and low adhesion/cohesion. Here, it is demonstrated that the novel fluorine‐free and hydroxyl‐rich siloxane nanohybrid (SNH) binder can enhance the electrochemical performances of LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 cathode (NCM811) via successful surface stabilization. The high silanol content in the SNH binder enhances the affinity to both NCM811 and conductive agent, facilitating uniform electron/ion pathways with high mass loading, improved shear thinning, and superior mechanical properties. Moreover, the fluorine‐free organic‐inorganic hybrid structure prevents the dissolution of transition metals, active material structural changes, and electrolyte interaction, leading to greatly enhanced cyclability of the SNH‐based NCM811 electrode (≈81.9% in half‐cell; ≈87.82% in full‐cell after 200 cycles) compared to PVDF‐based NCM811 electrode (≈58.8% in half‐cell; ≈61.24% in full‐cell after 200 cycles). Various analyses also indicate that the application of the fluorine‐free SNH binder successfully stabilizes both the surface and bulk structure of the NCM811 cathode during charge/discharge. The binder design represents a straightforward yet highly effective approach to achieving remarkably prolonged cyclability in lithium‐ion batteries, surpassing the performance of other fluorine‐based or polymer‐based binders.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
劝儿发布了新的文献求助10
刚刚
月球人完成签到 ,获得积分10
1秒前
海上生明月完成签到 ,获得积分10
2秒前
大胆的幻巧完成签到,获得积分10
2秒前
Asma_2104完成签到,获得积分10
2秒前
古今奇观完成签到 ,获得积分10
2秒前
幽默的友灵完成签到,获得积分10
2秒前
亭语完成签到 ,获得积分10
3秒前
拉拉给拉拉的求助进行了留言
3秒前
学渣路过完成签到,获得积分10
3秒前
小石666发布了新的文献求助10
4秒前
wu完成签到,获得积分10
4秒前
renlangfen完成签到,获得积分10
4秒前
Anna完成签到,获得积分20
4秒前
董小李完成签到,获得积分10
4秒前
小张张完成签到,获得积分10
5秒前
涛涛不觉晓完成签到,获得积分10
5秒前
HJQ完成签到,获得积分20
5秒前
kekao完成签到 ,获得积分10
5秒前
zzzzzz发布了新的文献求助10
7秒前
xw完成签到,获得积分10
7秒前
花花发布了新的文献求助10
8秒前
Evan完成签到 ,获得积分10
8秒前
renlangfen发布了新的文献求助10
10秒前
sjyydx发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
科研通AI2S应助天真的耳机采纳,获得10
11秒前
11秒前
蓝色条纹衫完成签到 ,获得积分10
11秒前
居然是我完成签到,获得积分10
11秒前
勤恳的流沙完成签到,获得积分10
12秒前
ming发布了新的文献求助10
12秒前
llzuo完成签到,获得积分20
13秒前
fz完成签到,获得积分10
14秒前
Penny完成签到,获得积分10
14秒前
JJ完成签到,获得积分10
14秒前
好纠结发布了新的文献求助10
15秒前
懒大王发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
打打应助PONY采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147058
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798385
关于积分的说明 7828457
捐赠科研通 2454989
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306573
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627831
版权声明 601565