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盡管高容量鋰電池電極備受關注，但其結構的不穩(wěn)定性和電荷轉移的不均勻性一直困擾著實際應用。

?Nature子刊：陽離子聚合物粘結劑使NCM811面容量高達20 mAh/cm2！

圖1.?在相同電池容量下，c-IPN正極優(yōu)于對照正極

延世大學Sang-Young Lee、高麗大學Sang Kyu Kwak、仁川大學Taeeun Yim等提出了一種陽離子半互穿聚合物網(wǎng)絡（c-IPN）粘結劑策略，重點是調節(jié)電極中的靜電現(xiàn)象。

研究顯示，與傳統(tǒng)的中性線性粘結劑相比，c-IPN可抑制溶劑干燥引起的電極裂紋演化，并通過其表面電荷驅動的靜電排斥力和機械韌性改善電極成分的分散狀態(tài)。此外，c-IPN通過靜電吸引將液態(tài)電解液的陰離子固定在電極內部，從而促進鋰離子的傳導并形成穩(wěn)定的正極-電解質界面。

圖2.?采用用陽離子半互穿聚合物網(wǎng)絡（c-IPN）正極實現(xiàn)高能量密度鋰金屬電池

因此，c-IPN能夠利用商業(yè)漿料涂覆電極制備出具有良好循環(huán)性（100次循環(huán)后容量保持率為82%）的高面容量（高達20 mAh cm^-2）正極，充分利用了 LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的理論比容量。

此外，將c-IPN正極與鋰金屬負極耦合可獲得雙層軟包電池，其在25℃時具有高能量（376 Wh kg_cell^-1/1043 Wh L_cell^-1，包括包裝材料），證明了c-IPN粘結劑用于可擴展的高面容量電極的實際可行性。

圖3. c-IPN正極的全厚度氧化還原均勻性

Regulating electrostatic phenomena by cationic polymer binder for scalable high-areal-capacity Li battery electrodes. Nature Communications 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-41513-1

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/09/29/9e69b6f7e8/

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