女人自慰AV免费观看内涵网,日韩国产剧情在线观看网址,神马电影网特片网,最新一级电影欧美,在线观看亚洲欧美日韩,黄色视频在线播放免费观看,ABO涨奶期羡澄,第一导航fulione,美女主播操b

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

AEM:交聯(lián)粘結(jié)劑助力高性能合金負極鈉離子電池

鋰電聯(lián)盟會長 ? 來源:鋰電聯(lián)盟會長 ? 作者:鋰電聯(lián)盟會長 ? 2022-12-20 14:31 ? 次閱讀

研 究 背 景

鈉離子電池(SIBs)被認為是下一代大規(guī)模儲能裝置的強有力競爭者,但由于Na+體積大、質(zhì)量重,在電池充放電過程中會造成負極體積的巨大變化,在合金類負極中此現(xiàn)象尤其明顯。為了適應(yīng)合金負極巨大體積膨脹的問題,作者以微米錫(μ-Sn)為研究對象,將目光聚焦在電極-電解液-粘結(jié)劑界面,通過構(gòu)建一種性能優(yōu)異的粘結(jié)劑來解決上述問題。

一種性能優(yōu)異的粘結(jié)劑應(yīng)該包括以下幾點功能:聯(lián)結(jié)活性物質(zhì)與集流體使其之間具有良好的結(jié)合力、能夠適應(yīng)巨大的形變、在工作電壓窗口內(nèi)具有電化學(xué)穩(wěn)定性以及對電解液良好的潤濕性。但是,目前很難找到一種粘結(jié)劑具有以上所有功能,而且目前對SIBs粘結(jié)劑的研究相對較少。因此,深入研究適用于鈉離子電池的聚合物粘結(jié)劑是十分必要的。

文 章 簡 介

基于此,山東大學(xué)楊劍教授與山東科技大學(xué)柏中朝教授合作,在國際知名期刊Advanced Energy Materials上發(fā)表題為“Intermolecular Cross-Linking Reinforces Polymer Binders for Durable Alloy-Type Anode Materials of Sodium-Ion Batteries”的研究文章。該工作利用聚合物之間的交聯(lián)作用,將聚丙烯酸(PAA)和甘油(GLY)在高溫下交聯(lián)結(jié)合,形成交聯(lián)強化的聚合物粘結(jié)劑,極大的增強了粘結(jié)劑的機械性能,并消除了PAA粘結(jié)劑中的活性質(zhì)子,降低了副反應(yīng)的發(fā)生,從而明顯的改善了電化學(xué)性能。

本 文 要 點

要點一:利用PAA與GLY之間交聯(lián)作用構(gòu)建一種三維網(wǎng)狀粘結(jié)劑PAA-GLY

首先,作者以PAA作為粘結(jié)劑的研究模型,與羧甲基纖維素(CMC)和海藻酸鈉(SA)相比,PAA具有分子量可控,官能團單一(羧基)等優(yōu)點。當GLY引入時,GLY可以通過酯化反應(yīng)與周圍的PAA交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)。在該種聚合物粘結(jié)劑中,PAA中的羧基官能團一部分可以將μ-Sn錨定在集流體表面,另一部分與GLY反應(yīng),在相鄰PAA鏈之間形成堅固的互聯(lián)。

前者增強了μ-Sn在集流體上的粘附性,后者增強了粘結(jié)劑對活性物質(zhì)的吸附網(wǎng)絡(luò)。在兩者共同作用下,提高了電極的穩(wěn)定性,延長了電池的循環(huán)壽命。在后續(xù)的XPS、FTIR和Raman測試中,-OH和-COOH的信號出現(xiàn)了衰減甚至消失,-COOR信號的出現(xiàn),證實了PAA與GLY之間酯化反應(yīng)的發(fā)生,并且,PAA-GLY很好的錨定在Cu集流體表面。

要點二:PAA-GLY具有良好的機械性能

作者比較了不同粘結(jié)劑之間的應(yīng)力-應(yīng)變相應(yīng)曲線。PAA-GLY的應(yīng)力-應(yīng)變曲線大致分為兩個部分,r型區(qū)域和j型區(qū)域,r型區(qū)域反映了符合Neo-Hookean模型的彈性形變,j型區(qū)域包括塑性軟化過程和非線性硬化過程。而PAA與PVDF粘結(jié)劑只有一個r型區(qū)域。

PAA-GLY具有較大的最大應(yīng)變和應(yīng)力值(≈681%,≈66MPa)遠大于PAA(≈15%,≈40MPa)和PVDF(≈7%,≈25MPa).這主要是歸因于PAA-GLY具有j型區(qū)域,塑性形變可以使PAA-GLY能夠承受巨大的體積變化,避免電極結(jié)構(gòu)的破裂。在剝離力實驗中,作者得到了類似的結(jié)論,PAA-GLY作為粘結(jié)劑時,電極材料與集流體之間的粘附力(≈1.1N)明顯大于PAA(≈0.7N)和PVDF(≈0.4N)。

9f3d8d9c-802a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖1. PAA與GLY的交聯(lián)反應(yīng)提高電極的力學(xué)性能。

要點三:PAA-GLY增強電極的電化學(xué)性能

當選用PAA-GLY作為粘結(jié)劑時,其第一圈循環(huán)的庫倫效率明顯高于PAA(85.2%)與PVDF(77.9%),達到90.3%,幾乎達到了商業(yè)化石墨的水平(92%),這主要是歸因于PAA-GLY的電化學(xué)穩(wěn)定性,這為后續(xù)的全電性能測試中去除了繁瑣的預(yù)鈉化過程,為其商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

在長循環(huán)測試中,在2A g-1的電流密度下,PAA-GLY為粘結(jié)劑的電極能夠穩(wěn)定循環(huán)2000圈,容量保持率達到68.5%。其電化學(xué)性能超越了如果已報到的納米Sn材料。相反,PAA和PVDF為粘結(jié)劑的電極僅僅只循環(huán)了幾十圈,極大的印證了PAA-GLY交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)粘結(jié)劑的優(yōu)勢。隨后,作者還通過DFT計算比較了三種粘結(jié)劑與溶劑分子DGM之間的結(jié)合能,印證了PAA-GLY與電解液的潤濕性,這一結(jié)果從接觸角測試中也得到了印證。

a020dfe8-802a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖2. PAA-GLY增強電極的電化學(xué)性能。

要點四:PAA-GLY作為粘結(jié)劑時的高載電極性能

受上述電化學(xué)性能的鼓舞,作者還對厚電極進行了電化學(xué)測試。隨著μ-Sn載量的增加,電極厚度呈線性增加,表明在高負載情況下,電極結(jié)構(gòu)內(nèi)部活性物質(zhì)的均勻分布。在不同載量的充放電曲線對比中可以看到,均表現(xiàn)出相似的充放電平臺與容量,表明電極具有良好的反應(yīng)動力學(xué)。在載量為3.8mg cm-2,電流密度為0.38 mA cm-2時,能夠穩(wěn)定循環(huán)150圈,容量達到2.8 mAh cm-2。在更高載量7.1 mg cm-2,電流密度為0.71 mA cm-2時,容量達到5.2 mAh cm-2。進一步印證了PAA-GLY粘結(jié)劑具有優(yōu)異的性能。

a10c3150-802a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖3. PAA-GLY粘結(jié)劑的高載性能。

要點五:PAA-GLY粘結(jié)劑的普適性

為了證明該種粘結(jié)劑的普適性,作者不僅僅將研究視角對象局限于μ-Sn,將研究對象擴大到μ-Bi和μ-Sb。與PAA和PVDF粘結(jié)劑相比,PAA-GLY粘結(jié)劑表現(xiàn)出極大的電化學(xué)性能提升,這些結(jié)果很好的印證了該分子交聯(lián)策略所制備的聚合物粘結(jié)劑在SIBs合金負極材料中的廣泛應(yīng)用。

a13f954a-802a-11ed-8abf-dac502259ad0.png

圖4. PAA-GLY粘結(jié)劑的在其它合金類負極的應(yīng)用。

審核編輯 :李倩

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 電極
    +關(guān)注

    關(guān)注

    5

    文章

    841

    瀏覽量

    27693
  • 電池粘結(jié)劑
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    8

    瀏覽量

    7177
  • 鈉離子電池
    +關(guān)注

    關(guān)注

    6

    文章

    223

    瀏覽量

    15038

原文標題:山東大學(xué)楊劍教授山東科技大學(xué)柏中朝教授AEM:交聯(lián)粘結(jié)劑助力高性能合金負極鈉離子電池

文章出處:【微信號:Recycle-Li-Battery,微信公眾號:鋰電聯(lián)盟會長】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦
    熱點推薦

    探究P2/O3相堆疊結(jié)構(gòu)對鈉離子電池正極材料性能的影響

    的優(yōu)化,通過調(diào)控P2/O3相堆疊結(jié)構(gòu),抑制O型堆疊的形成,實現(xiàn)P型堆疊主導(dǎo)的電化學(xué)過程,提升鈉離子的擴散動力學(xué),進而顯著提高正極材料的速率性能與能量密度,為高比能鈉離子電池的開發(fā)提供新
    的頭像 發(fā)表于 05-27 10:13 ?486次閱讀
    探究P2/O3相堆疊結(jié)構(gòu)對<b class='flag-5'>鈉離子</b><b class='flag-5'>電池</b>正極材料<b class='flag-5'>性能</b>的影響

    一種3D交聯(lián)導(dǎo)電粘結(jié)劑用于硅負極Angew

    硅(Si)負極在高容量鋰離子電池(LIBs)中具有巨大潛力,但其實際應(yīng)用受到嚴重體積膨脹和機械退化的阻礙。為了解決這些挑戰(zhàn),我們提出了一種創(chuàng)新的3D交聯(lián)導(dǎo)電聚噁二唑(POD)粘結(jié)劑,通
    的頭像 發(fā)表于 01-20 13:56 ?486次閱讀
    一種3D<b class='flag-5'>交聯(lián)</b>導(dǎo)電<b class='flag-5'>粘結(jié)劑</b>用于硅<b class='flag-5'>負極</b>Angew

    分子嫁接策略調(diào)控鈉離子電池硬碳負極界面化學(xué)

    導(dǎo)讀 第一作者:孫瑜,左達先 通訊作者:郭少華教授 研究背景? 由于鈉的成本效益和豐富的資源,鈉離子電池(SIBs)在電動汽車和智能電網(wǎng)領(lǐng)域展現(xiàn)出了誘人的應(yīng)用前景。SIBs的電化學(xué)行為本質(zhì)上受電
    的頭像 發(fā)表于 01-15 10:02 ?657次閱讀
    分子嫁接策略調(diào)控<b class='flag-5'>鈉離子</b><b class='flag-5'>電池</b>硬碳<b class='flag-5'>負極</b>界面化學(xué)

    調(diào)控磷酸酯基阻燃電解液離子-偶極相互作用實現(xiàn)鈉離子軟包電池安全穩(wěn)定運行

    研究背景 相較資源有限的鋰離子電池鈉離子電池是一種極具前景的電化學(xué)儲能技術(shù),尤其適用于大規(guī)模儲能系。然而,大多數(shù)鈉離子電池體系仍基于傳統(tǒng)碳
    的頭像 發(fā)表于 01-06 17:41 ?683次閱讀
    調(diào)控磷酸酯基阻燃電解液<b class='flag-5'>離子</b>-偶極相互作用實現(xiàn)<b class='flag-5'>鈉離子</b>軟包<b class='flag-5'>電池</b>安全穩(wěn)定運行

    水系電解液寬電壓窗口設(shè)計助力超長壽命水系鈉離子電池

    【研究背景】水系鈉離子電池(ASIBs)具有高安全、低成本、快速充電等優(yōu)點,在大規(guī)模儲能中顯示出巨大的潛力。然而,傳統(tǒng)的低濃度水系電解液(salt-in-water electrolytes
    的頭像 發(fā)表于 12-20 10:02 ?1378次閱讀
    水系電解液寬電壓窗口設(shè)計<b class='flag-5'>助力</b>超長壽命水系<b class='flag-5'>鈉離子</b><b class='flag-5'>電池</b>

    鈉離子電池的工作原理與分類

    你是否曾經(jīng)想過,我們?nèi)粘I钪谐R姷氖雏},有一天會成為推動科技進步的關(guān)鍵元素?隨著科技的發(fā)展,一種新型電池——鈉離子電池,正在逐漸進入我們的視野。那么,鈉離子
    的頭像 發(fā)表于 12-19 15:51 ?1743次閱讀
    <b class='flag-5'>鈉離子</b><b class='flag-5'>電池</b>的工作原理與分類

    海辰儲能推出首款電力儲能專用鈉離子電池

    自然界中鈉儲量豐富,其地殼豐度是鋰元素的400倍以上。如果將其中1%做成鈉電池,按照全球儲能每年新增1TWh計算,能滿足150億年的儲能需求。但是時至今日,鈉電的發(fā)展不及預(yù)期,這讓大家產(chǎn)生了兩大認知誤區(qū),即鈉離子電池市場容量小和
    的頭像 發(fā)表于 12-19 11:44 ?655次閱讀

    離子液體添加用于高壓無負極鋰金屬電池

    ? ? ? ?研究背景 基于雙(氟磺酰基)酰亞胺鋰(LiFSI)的濃縮電解質(zhì)已被提出作為無負極鋰金屬電池(AFLMB)的有效鋰兼容電解質(zhì)。然而在游離溶劑分子較少、FSI陰離子顯著增加的濃縮電解質(zhì)中
    的頭像 發(fā)表于 12-10 11:00 ?1121次閱讀
    <b class='flag-5'>離子</b>液體添加<b class='flag-5'>劑</b>用于高壓無<b class='flag-5'>負極</b>鋰金屬<b class='flag-5'>電池</b>

    氧化鋁在鈉離子電池中的應(yīng)用:提升電池性能的關(guān)鍵因素

    進程中仍面臨一些瓶頸問題。 電化學(xué)性能不穩(wěn)定 鈉離子電池在循環(huán)過程中,電極材料容易發(fā)生體積膨脹和收縮,導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)破壞,從而影響電池的循環(huán)穩(wěn)定性和使用壽命。 能量密度
    的頭像 發(fā)表于 12-04 15:38 ?727次閱讀

    離子輔助的多陰離子材料—鈉離子電池長循環(huán)穩(wěn)定性的新機制

    小于4%的體積變化和高達10000次的超長循環(huán)穩(wěn)定性,這一發(fā)現(xiàn)不僅為鈉離子電池負極材料的設(shè)計提供了新的思路,也為開發(fā)更安全、更持久的能源存儲系統(tǒng)指明了方向。 研究背景 隨著鋰資源的有限性和成本問題,
    的頭像 發(fā)表于 12-04 10:15 ?1090次閱讀
    鉀<b class='flag-5'>離子</b>輔助的多陰<b class='flag-5'>離子</b>材料—<b class='flag-5'>鈉離子</b><b class='flag-5'>電池</b>長循環(huán)穩(wěn)定性的新機制

    寧德時代第二代鈉離子電池或?qū)⒂?025年上市

    大規(guī)模應(yīng)用。吳凱表示,寧德時代計劃于2025年將這款第二代鈉離子電池推向市場。 鈉離子電池的工作原理和結(jié)構(gòu)與鋰離子電池相似,它們都由正
    的頭像 發(fā)表于 11-18 18:21 ?1292次閱讀

    石墨負極在鋰離子電池中的發(fā)展與儲鋰機制

    近日,清華大學(xué)張強教授團隊總結(jié)并展望了石墨負極界面的調(diào)控方法及其對鋰離子電池電化學(xué)性能的影響機制,重點介紹了石墨負極在鋰離子電池中的發(fā)展與儲
    的頭像 發(fā)表于 10-28 11:28 ?2693次閱讀
    石墨<b class='flag-5'>負極</b>在鋰<b class='flag-5'>離子電池</b>中的發(fā)展與儲鋰機制

    鈉離子電池是什么?可以跟超級電容器混合嘛

    鈉離子電池是一種利用鈉離子在正負極之間傳遞來存儲和釋放能量的二次電池。與鋰離子電池類似,
    的頭像 發(fā)表于 06-30 08:16 ?983次閱讀
    <b class='flag-5'>鈉離子</b><b class='flag-5'>電池</b>是什么?可以跟超級電容器混合嘛

    鈉離子電池產(chǎn)業(yè)崛起,新機遇與挑戰(zhàn)并存

    近日,山西陽泉舉行的第三屆鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈與標準發(fā)展論壇,不僅吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注,更預(yù)示著鈉離子電池行業(yè)將迎來嶄新的發(fā)展篇章。據(jù)不完全統(tǒng)計,今年以來,已有超過20個鈉電項目簽約、備案
    的頭像 發(fā)表于 06-21 16:11 ?1119次閱讀

    國內(nèi)鈉離子儲能電池技術(shù)首次規(guī)模應(yīng)用

    電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)近日,據(jù)國內(nèi)媒體報道,中國首個大容量鈉離子電池儲能電站已在廣西南寧建成投運。這也是首次將鈉離子電池技術(shù)應(yīng)用于大容量儲能電站,是我國
    的頭像 發(fā)表于 06-12 00:14 ?3375次閱讀