自修复离子导电双网络粘结剂

高容量长循环

基于梯度动态键的自修复互锁双网络结构，同时实现强粘附、快速自修复和高离子电导，有效缓冲SiO负极体积膨胀。

De He, Weng · Liu Zhen, Wu · Zi Feng, He · 朱东雨 · Yuan, Li · Bole, Ma · 刘启予 · 陈理恒 · 林展 · 邱学青 · Ma, Bole

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

循环后容量

{'zh': '884.8', 'en': '884.8'} mAh/g

高负载循环后容量

{'zh': '765.2', 'en': '765.2'} mAh/g

全电池可逆容量

{'zh': '169.75', 'en': '169.75'} mAh/g

全电池容量保持率

{'zh': '77.5', 'en': '77.5'} %

技术优势

循环稳定性大幅提高

刚性PAA与柔性PTA网络通过二硫键、金属配位和氢键梯度动态键互锁，可高效耗散应力并反复修复裂纹，使SiO负极在0.5 A/g下500次循环后仍保持高容量。

高负载下仍有高容量

粘结剂提供的快速离子传输通道和强粘结力，使电极在3.0 mg cm⁻²的商业级面载量下仍能保持765.2 mAh/g的可逆容量。

全电池实用化验证

搭配NCM811正极组装的全电池在100次循环后仍保持77.5%的容量，证明该粘结剂在实际电池环境中同样有效。

应用场景

• 硅基负极：直接用于高容量硅基负极，抑制体积膨胀并提升循环稳定性。
• 固态电池粘结剂：提供固态电池中电极与电解质界面所需的柔韧粘结和离子通路。
• 柔性锂电：自修复性与机械韧性适合反复弯折的柔性电池电极。
• 高能量密度电芯：助力高容量负极及厚电极，实现电芯能量密度提升。