ACS Energy Letters:弹性粘结剂助力高性能硫化物全固态锂电池
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基于硫化物的全固态电池（ASSB）具有更高的安全性和潜在的高能量密度。尤其是最近报道的一种无负极电池，其负极集流体中含有能够与金属锂形成固溶体的金属晶种（Ag-C复合物）以提高基于硫化物全固态锂电池的循环寿命。不过，这种电极构造由于金属颗粒的体积膨胀而容量衰减较快。近日，韩国现代汽车高级电池研发团队将一种具有弹性的聚合物“氨纶”引入到Ag-C复合负极中并将其用作粘结剂，优先提高了硫化物固态锂电池的循环稳定性。
文章要点
1）弹性氨纶聚合物粘结剂由包含聚醚链段的软段和包含氨基甲酸乙酯、亚甲基二苯二异氰酸酯（MDI）、尿素和乙二胺的硬段构成。硫化物固态全电池的电化学性能的显著改善与聚合物粘结剂的分子结构密切相关。
2）聚合物中硬段中的极性取代基能够与Ag纳米粒子表面的羟基形成氢键网络，从而实现Ag纳米粒子的均匀分布和与电极之间较强的粘接力。这种带有氨纶粘合剂的高密度电极在早期循环中允许较少的锂积聚在保护层内，从而降低了不可逆性。
3）粘合剂分子软段的拉伸-非拉伸运动赋予弹性，有效缓冲充电和放电期间发生的体积变化，以防止因电极中产生裂纹而产生额外的不可逆性。
参考文献
Jihoon Oh et al, Elastic Binder for High-Performance Sulfide-Based All-Solid-State Batteries, ACS Energy Letters, 2022
DOI: 10.1021/acsenergylett.2c00461
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c00461
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