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An Endotenon Sheath-Inspired Double-Network Binder Enables Superior Cycling Performance of silicon electrodes

Nano-Micro Letters 2022年第6期14卷 15-27页

作者： Meifang Jiang Pengzhou Mu Huanrui Zhang Tiantian Dong Ben Tang Huayu Qiu Zhou Chen Guanglei Cui Qingdao Industrial Energy Storage Research Institute Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess TechnologyChinese Academy of SciencesNo.189 Songling RoadQingdao 266101People’s Republic of China Key Laboratory of Marine Chemistry Theory and Technology Ministry of Education College of Chemistry and Chemical EngineeringOcean University of ChinaNo.238 Songling RoadQingdao 266100People’s Republic of China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100190People’s Republic of China

silicon(Si)has been regarded as an alternative anode material to traditional graphite owing to its higher theoretical capacity(4200 vs.372 m Ah g;).However,Si anodes suffer from the inherent volume expansion and unstable solid electrolyte interphase,thus experiencing fast capacity decay,which hinders their commercial *** address this,herein,an endotenon sheathinspired water-soluble double-network binder(DNB)is presented for resolving the bottleneck of Si *** as-developed binder shows excellent adhesion,high mechanical properties,and a considerable self-healing capability mainly benefited by its supramolecular hybrid *** from these advantages,this binder also induces a Li;N/Li F-rich solid electrolyte interface layer,contributing to a superior cycle stability of Si *** expected,the DNB can achieve mechanically more stable Si electrodes than traditional polyacrylic acid and pectin *** a result,DNB delivers superior electrochemical performance ofSi/Li half cells and Li Ni;Co;Mn;O;/Si full cells,even with a high loading of Si electrode,to traditional polyacrylic acid and pectin *** bioinspired binder design provides a promising route to achieve long-life Si anode-assembled lithium batteries.

关键词： Efficiency Double-network binder silicon electrodes Lithium battery

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