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聚離子液體粘合劑在固態(tài)電池方向有什么應用?

2024-10-02 12:36:58 sh默尼 7

為了滿足現(xiàn)代社會對高效率和高性能電子設備的需求,高性能、經(jīng)濟和安全的能量存儲技術不斷提高。二次離子電池作為一種有吸引力的電源,提供了從小型便攜式設備到運輸系統(tǒng)的各種應用。隨著全球對鋰/鈉的需求不斷上升,目前最具競爭力的電池技術鋰/鈉離子電池(LIBs/SIBs)的重要性日益凸顯。粘合劑的選擇對于尋求LIBs/SIBs電極強大的電化學性能具有重要意義。傳統(tǒng)的聚合物粘結劑如聚偏氟乙烯(PVDF)和丁苯橡膠(SBR)是非離子導電聚合物粘結劑。當將這些粘合劑用于高容量電極時,遇到的挑戰(zhàn)會更大,因為在循環(huán)過程中會發(fā)生大量的體積變化,導致電極斷裂和分層。因此,迫切需要開發(fā)一種具有更好的機械附著力、Li+/Na+傳輸/導電能力、表面相容性和自修復性能增強的新型粘合劑。


離子液體(ILs)具有較高的離子電導率、較好的電化學穩(wěn)定性和低揮發(fā)性等特性,含有IL的聚合物已被用作各種聚合物電解質。聚離子液體(PIL)是一種離子聚合物,由聚合物主鏈與陽離子或陰離子側鏈結合而成。在LIBs的粘結劑領域,基于聚合物的研究很少,更沒有關于PILSIBs中作為硬碳(HC)粘結劑的報道。因此,需要一種合適的致密官能團粘結劑以改善離子動力學和固態(tài)電解質界面(SEI),從而改善電池的電化學性能。

基于此,來自日本北陸先端科學技術大學院大學Noriyoshi Matsumi團隊報道了一種含有高密度氧羰基1-烯丙基-3-甲基咪唑官能團的新型致密功能化聚離子液體(DFPIL)粘合劑。聚氧羰基亞甲基1-烯丙基-3-甲基咪唑(PMAI),是一種基于聚乙烯的聚合物,具有獨特的性能。將其用作陽極的粘結劑,進行了流變學和各種電化學研究,并與商用PVDF粘結劑進行了比較。

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