水溶性羧甲基纤维素钠基粘结剂在硅负极中的性能研究

为应对锂离子电池硅电极体积膨胀的挑战,使用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、植酸(PA)和钙离子(Ca2+)合成了水溶性交联粘结剂(C-PA-Ca2+)。CMC-Na和PA中的极性官能团为氢键和共价键的形成提供了丰富的结合位点,氢键和共价键的形成增强了粘结剂的机械性能,再通过Ca2+修饰牢固了整个粘结剂体系。研究了交联型粘结剂C-PA-Ca2+的电化学性能,结果表明,采用C-PA-Ca2+作硅电极粘结剂时,平均剥离力为2.39 N,优于粘结剂CMC-Na的1.47 N和C-PA的2.07 N;在0.2 C电流密度下循环200圈,电极Si@C-PA-Ca2+的比容量为2035.2 mAh/g,优于对比电极Si@CMC-Na的844.8 mAh/g和Si@C-PA的1566.1 mAh/g;此外,在0.5 C条件下Si@C-PA-Ca2+电极表现出优异的循环稳定性能,循环300圈后比容量为1879.7 mAh/g,容量保持率为70.85%,每圈容量损失仅0.097%。C-PA-Ca2+有望成为一种性能优异的新型水溶性硅负极粘结剂。

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本文档关键词:水溶性,负极,中的,粘结,研究