大连理工李文翠AFM：粘结剂种类选的好，电池性能跑不了

硬碳(HC)是一种很有前景的钠离子电池负极材料，但其初始库仑效率(ICE)较低，倍率性能较差。具有高电子/离子传输和机械完整性的粘结剂有望促进HC负极的实际应用，而这是通过商业粘结剂的功能设计无法实现的。

近日，大连理工大学李文翠等人在材料研究顶级期刊Adv. Funct. Mater.上发表了题为”Rational Design of a Trifunctional Binder for Hard Carbon Anodes Showing High Initial Coulombic Efficiency and Superior Rate Capability for Sodium-Ion Batteries”的研究性论文。

电池形貌，结构，电化学性能研究

作者通过可行的酯化反应合成了具有大量亲水官能团和丰富Na⁺的三官能团海藻酸钠(SA)/聚氧乙烯(PEO)粘合剂。粘结剂在葡萄糖衍生的碳(GC)上形成钝化膜，以抑制电解质分解并提供更强的粘合强度。

SA / PEO粘合剂的合成过程的示意图

此外，PEO提供了足够的离子转移通道，从而改善了缓慢的Na⁺传导。因此，与聚偏氟乙烯粘结剂相比，SA/PEO粘结剂在0.1 A g⁻¹下的ICE高达87%，容量高达270 mA h g⁻¹。值得注意的是，这种SA/PEO粘结剂还可以应用于煤基和聚合物基炭负极，表现出普遍的适用性。

SA/PEO-25 °C和-100 °C的XPS光谱分析

Rational Design of a Trifunctional Binder for Hard Carbon Anodes Showing High Initial Coulombic Efficiency and Superior Rate Capability for Sodium-Ion Batteries(Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202104137

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