清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Heavy-Duty Performance from Silicon Anodes Using Poly(BIAN)/Poly(acrylic acid)-Based Self-Healing Composite Binder in Lithium-Ion Secondary Batteries

复合数 锂(药物) 阳极 电解质 材料科学 法拉第效率 集电器 循环伏安法 化学工程 电化学 复合材料 化学 光电子学 电极 聚合物 工程类 医学 物理化学 内分泌学
作者
Agman Gupta,Rajashekar Badam,Noriyoshi Matsumi
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (7): 7977-7987 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acsaem.2c00278
摘要

Natural abundance and high theoretical capacity make silicon a promising anode material in Li-ion batteries (LIBs). However, repeated cycling causes the pulverization of Si particles due to the large volume expansion that results in their rapid breakdown, delamination from the current collector, loss of electrical contact, and thick solid–electrolyte interphase (SEI) formation. This results in their poor performance. To overcome these drawbacks, the application of functional polymers as binders to silicon anodes has emerged as a competitive strategy. In this regard, here, the design, synthesis, and application of a highly robust n-type self-healing polymer composite poly(bisiminoacenaphthenequinone)/poly(acrylic acid) (P-BIAN/PAA) as a binder for Si anodes is reported. On its application, P-BIAN/PAA was evaluated to (i) provide mechanical robustness to the large volume expansion of Si particles, (ii) maintain electrical conductivity within the electrode laminate, and (iii) facilitate the formation of a thin SEI by restricting the extent of electrolyte decomposition on the surface of anode because of its low-lying lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) that empowers its n-doping in the reducing environment. As a result, Si anodes could be stabilized for over 600 cycles of charge–discharge with a high reversible capacity of about 2100 mAh g–1Si, ∼95% capacity retention, and >99% Coulombic efficiency. The extent of suppression of electrolyte decomposition that led to a facile and thin interphase-SEI and the corresponding interfacial components with respective impedance values were not only theoretically evaluated but also supported by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and dynamic-EIS. Further, the postmortem characterization of the anode by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) justified the thin SEI formation on Si anode with P-BIAN/PAA composite binder.
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
7秒前
naczx完成签到,获得积分0
9秒前
34秒前
40秒前
毛豆应助草木采纳,获得10
44秒前
白云完成签到,获得积分10
44秒前
迈克老狼完成签到 ,获得积分10
57秒前
wang5945完成签到 ,获得积分10
1分钟前
矢思然发布了新的文献求助10
1分钟前
zai完成签到 ,获得积分20
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
矢思然完成签到,获得积分10
1分钟前
英俊的铭应助草木采纳,获得10
1分钟前
橙汁摇一摇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
doclarrin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
月亮发布了新的文献求助10
1分钟前
开放访天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
月亮完成签到,获得积分10
1分钟前
玩命的无春完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研Mayormm完成签到 ,获得积分10
2分钟前
FloppyWow完成签到 ,获得积分10
2分钟前
华仔应助不安的凡梦采纳,获得10
2分钟前
qcck完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
毛豆应助草木采纳,获得10
2分钟前
prosperp应助大吴克采纳,获得10
2分钟前
lilaccalla完成签到 ,获得积分10
2分钟前
谨慎的雨琴完成签到,获得积分10
2分钟前
Behappy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
草木完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
zhuchenglu完成签到,获得积分10
3分钟前
yangdaodan发布了新的文献求助10
3分钟前
Yuuuu完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
巫巫巫巫巫完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
苗条的傲丝完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
体心立方金属铌、钽及其硼化物中滑移与孪生机制的研究 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3450467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3045952
关于积分的说明 9003778
捐赠科研通 2734611
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1500096
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 693341
邀请新用户注册赠送积分活动 691477