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题名锂离子电池硅负极用聚合物黏结剂研究进展
被引量：2
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作者
方靖
杨续来
戴涛
孙菲
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机构
合肥大学安徽省锂离子动力与储能电池产业共性技术研究中心
国科能源技术创新中心(合肥)有限公司
安徽科达新材料有限公司
安徽省高新技术发展中心(省基础研究管理中心)
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出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期3811-3825,共15页
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基金
安徽省科技重大专项(202203a05020017、2021e03020001)
中国工程院战略研究与咨询项目(2023-04)。
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文摘
硅材料因其高比容量和较低的嵌锂电位等独特优势,被视为下一代锂离子电池负极材料的有力竞争者。然而,在锂离子脱嵌过程中产生的较大体积变化导致硅活性材料的粉碎和破裂,进而降低电池的循环性能。目前主要对硅负极材料进行改性来解决该问题,包括纳米化、碳包裹、合金化和使用聚合物黏结剂复合等方法,并取得了一定成效。其中,纳米化与合金化是从硅材料颗粒本体降低体积膨胀,而碳包裹和聚合物黏结剂复合技术则旨在从硅材料颗粒外部来抑制其体积膨胀的同时改善硅负极材料的导电性。本文首先阐述了硅负极材料的脱嵌锂机制及过程中存在的主要问题;其次,着重从黏结剂对提升硅负极稳定性的作用机理方面,总结了聚合物黏结剂复合对硅负极电化学性能提升的相关研究进展,包括使用三维结构黏结剂抑制硅负极的体积膨胀、引入自愈黏结剂实现硅负极的弹性体积膨胀以及采用导电黏结剂提高硅负极整体导电性等;最后,对硅负极聚合物黏结剂的发展前景进行了展望。本综述对提升硅基负极的应用具有重要作用,也对未来黏结剂的研发具有一定的启示作用。
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关键词
锂离子电池
硅负极
机理
聚合物黏结剂
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Keywords
lithium-ion battery
Si anodes
mechanism
polymer binders
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分类号
TM911
[电气工程—电力电子与电力传动]
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