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聚離子液體粘合劑在固態(tài)電池方向有什么應(yīng)用?

2024-10-02 12:36:58 sh默尼 3

為了滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高效率和高性能電子設(shè)備的需求,高性能、經(jīng)濟(jì)和安全的能量存儲(chǔ)技術(shù)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(shè)備到運(yùn)輸系統(tǒng)的各種應(yīng)用。隨著全球?qū)︿?/span>/鈉的需求不斷上升,目前最具競(jìng)爭(zhēng)力的電池技術(shù)鋰/鈉離子電池(LIBs/SIBs)的重要性日益凸顯。粘合劑的選擇對(duì)于尋求LIBs/SIBs電極強(qiáng)大的電化學(xué)性能具有重要意義。傳統(tǒng)的聚合物粘結(jié)劑如聚偏氟乙烯(PVDF)和丁苯橡膠(SBR)是非離子導(dǎo)電聚合物粘結(jié)劑。當(dāng)將這些粘合劑用于高容量電極時(shí),遇到的挑戰(zhàn)會(huì)更大,因?yàn)樵谘h(huán)過(guò)程中會(huì)發(fā)生大量的體積變化,導(dǎo)致電極斷裂和分層。因此,迫切需要開(kāi)發(fā)一種具有更好的機(jī)械附著力、Li+/Na+傳輸/導(dǎo)電能力、表面相容性和自修復(fù)性能增強(qiáng)的新型粘合劑。


離子液體(ILs)具有較高的離子電導(dǎo)率、較好的電化學(xué)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(zhì)。聚離子液體(PIL)是一種離子聚合物,由聚合物主鏈與陽(yáng)離子或陰離子側(cè)鏈結(jié)合而成。在LIBs的粘結(jié)劑領(lǐng)域,基于聚合物的研究很少,更沒(méi)有關(guān)于PILSIBs中作為硬碳(HC)粘結(jié)劑的報(bào)道。因此,需要一種合適的致密官能團(tuán)粘結(jié)劑以改善離子動(dòng)力學(xué)和固態(tài)電解質(zhì)界面(SEI),從而改善電池的電化學(xué)性能。

基于此,來(lái)自日本北陸先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)Noriyoshi Matsumi團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種含有高密度氧羰基1-烯丙基-3-甲基咪唑官能團(tuán)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(dú)特的性能。將其用作陽(yáng)極的粘結(jié)劑,進(jìn)行了流變學(xué)和各種電化學(xué)研究,并與商用PVDF粘結(jié)劑進(jìn)行了比較。

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