摘要
硅负极具有较高的理论克容量,利用硅负极替代石墨负极是提升锂离子电池容量最有效的方法.但硅负极充放电过程中存在体积膨胀变化大,容易造成粘接网络破损、极片脱模等问题,传统的PAA、PVA、PVDF、CMC 等粘接剂无法很好地解决此问题.本文利用刚性聚丙烯酸和柔性聚环氧乙烷通过氢键结合,构建具有刚柔并济型的新型粘接剂网络,很好适应硅负极体积膨胀,提升硅负极循环容量保持率,降低电芯厚度增长率.本文通过核磁表征了粘接剂的结构,利用剥离力测试表征了极片粘接强度;并将该粘接剂组装成软包全电池,评估了电化学阻抗(EIS)和不同温度循环性能.结果显示,采用新型粘接剂电池的循环性能得到显著改善,与纯PAA相比,常温循环600 T,容量保持率由85.7%提升到90.2%;45℃循环600T,容量保持率由80.1%提升到85.2%.此外,采用PAA-PEO复合物粘接剂电芯的厚度显著下降,膨胀得到改善.
基金项目
北京理工大学珠海学院大学生创新创业训练计划(2023)(2023027DCXM)
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