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
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
天才小能喵完成签到 ,获得积分0
8秒前
夏日随笔完成签到 ,获得积分10
9秒前
mark33442完成签到,获得积分10
9秒前
小猪猪饲养员完成签到,获得积分10
11秒前
miracle完成签到 ,获得积分10
14秒前
单纯契完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
逆流的鱼完成签到 ,获得积分10
20秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
28秒前
炙热孤容完成签到 ,获得积分10
28秒前
热心的飞风完成签到 ,获得积分10
36秒前
甜蜜的阳光完成签到 ,获得积分10
36秒前
秋水完成签到 ,获得积分10
36秒前
江幻天完成签到,获得积分10
37秒前
小荣布布完成签到 ,获得积分10
38秒前
hhhh完成签到 ,获得积分10
39秒前
even完成签到 ,获得积分10
43秒前
btcat完成签到,获得积分10
44秒前
Jerry完成签到,获得积分10
45秒前
幽默的惮完成签到,获得积分10
47秒前
shuangfeng1853完成签到 ,获得积分10
48秒前
温馨完成签到 ,获得积分10
54秒前
怡心亭完成签到 ,获得积分10
56秒前
Mason完成签到,获得积分10
58秒前
mzrrong完成签到 ,获得积分10
58秒前
Ava应助饱满的书萱采纳,获得10
59秒前
Polymer72完成签到,获得积分0
1分钟前
MYMELODY完成签到,获得积分10
1分钟前
zgx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
css1997完成签到 ,获得积分10
1分钟前
饱满的书萱完成签到,获得积分10
1分钟前
Microgan完成签到,获得积分10
1分钟前
时代更迭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
黎黎完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小学生学免疫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
执着的忆雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
青山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Seven new species of the Palaearctic Lauxaniidae and Asteiidae (Diptera) 400
Where and how to use plate heat exchangers 350
Handbook of Laboratory Animal Science 300
Fundamentals of Medical Device Regulations, Fifth Edition(e-book) 300
A method for calculating the flow in a centrifugal impeller when entropy gradients are present 240
《上海道契1-30卷(1847—1911)》 200
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3705037
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3254414
关于积分的说明 9888629
捐赠科研通 2966187
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1626780
邀请新用户注册赠送积分活动 771153
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 743190