High adherent polyacrylonitrile as a potential binder for high-capacity Fe7S8 cathode

聚丙烯腈 材料科学 阴极 电化学 化学工程 肿胀 的 阳极 复合材料 电导率 锂(药物) 电阻率和电导率 电极 聚合物 化学 内分泌学 物理化学 工程类 电气工程 医学
作者
Shiying Chen,Jian Zou,Ke Gui,Ge Zhou,Hong Li,Liping Wang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:120 (26) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0094905
摘要

FeSx (1 ≤ x ≤ 1.14) is one of the most promising conversion-type cathodes as lithium metal batteries due to its low-cost and high energy density. Nevertheless, it suffers from heavy volume change, which brings in fast capacity decay. In this study, we employ four different binders (PVDF, PAN, SBR/CMC, and PAA/CMC) to improve their electrochemical performance. It is found that PAN demonstrates the best performance from 559.5 mAh/g (first) to 458.5 mAh/g (100th) at 0.2 C in the voltage window of 1.0 − 3.0 V. This can be ascribed to its high adhesion strength, good electrical conductivity, low swelling properties, high polarity, and good mechanical stability. The findings highlight the importance of a binder material to guide good cycling stabilities for conversion-type or high-volume change cathodes.
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