在锂离子电池中使用氧化还原活性聚合物黏结剂的影响
化学物理
2023-12-12 v1
摘要
开发新型聚合物黏结剂可通过为活性材料颗粒提供更强附着力，助力富硅负极在锂离子电池中的应用。改善界面相互作用与机械性能的组成特征常赋予这些聚合物电子导电性与氧化还原活性，这通常被视为对电池性能有益。另一方面，在电极中添加电荷转移中心也可能加速电池退化。在此，我们使用一种芳香族聚酰亚胺（可逆容量约 320 mAh/g）来探究氧化还原活性导电聚合物如何影响电池性能。我们证明，锂化后的聚合物在存储时比传统黏结剂更不稳定，导致日历老化速率增加。此外，我们表明该聚合物的黏附性能在反复循环后退化，其程度与黏结剂脱锂程度成正比。更关键的是，我们显示聚合物氧化还原行为的渐进退化会导致额外 Li+ 释放到电池中，即便在稳定性差的条件下也会造成性能良好的假象。我们的工作表明，氧化还原活性导电黏结剂有时会对电池性能有害，且评估新聚合物的研究必须在真实条件下包含严谨的实验验证。
引用
@article{arxiv.2304.04638,
title = {Consequences of Utilizing a Redox-Active Polymeric Binder in Li-ion Batteries},
author = {Sathish Rajendran and Haoyu Liu and Stephen E. Trask and Baris Key and Andrew N. Jansen and Marco-T. F. Rodrigues},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.04638},
year = {2023}
}