华南师范大学舒东教授&孟涛副研究员EnSM：高性能硅负极粘结剂的合理设计

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【研究背景】 全球碳中和的推进和新能源技术的发展迫切需要开发具有高能量密度和长循环寿命的储能/转换装置。相较于目前流行的石墨负极材料，硅基材料因其超高理论容量（372 vs 4200 mAh g -1 ）而成为锂离子电池（LIBs）有前途的负极材料。然而，锂离子和硅基材料的高度合金化过程伴随着剧烈的体积膨胀（300），引起各种电极内部界面问题。循环过程中巨大的体积膨胀应力导致硅颗粒粉碎，导致活性硅与铜集流体失去导电接触。同时，硅颗粒破碎后暴露的新界面与电解液反应，形成大量的固体电解质界面膜（SEI），使得硅负极的容量快速衰减甚至失效。此外，硅的导电性差，锂离子扩散动力学缓慢。上述问题严重限制了硅负极在能量存储与转化领域的实际应用。 设计具有高弹性模量或导电子/离子特性的硅负极粘结剂是解决上述问题的有效策 ………………………………