PAANa粘结剂诱导形成柔韧固态电解质膜提升微米级FeS电极的储钠性能

• 作者: 刘春太 宋轲铭 张继雨 申长雨 石娟 米立伟 陈卫华 陈琳洁
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 固态电解质 电池材料 库伦效率 SEI膜 穿梭效应 对电极 电极界面 离子迁移
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 105-114
• 页数: 10页
• 分类号: TM9

摘要

高容量金属硫化物面临着首周库伦效率低、穿梭效应和体积膨胀等导致的严重容量衰退问题,碳包覆和固定常被用来解决上述问题.然而,这些方法通常比较复杂、耗时,不利于大规模应用.本文提出一种采用粘结剂优化解决微米级FeS电极材料上述问题的简便策略,以极性聚合物粘结剂聚丙烯酸钠(PAANa)为例,研究了其作用机制:PAANa粘结剂的引入可与FeS材料颗粒形成交联的网状结构,既可以缓冲电极材料在充放电时体积的改变所产生的机械应力,还诱导并参与在FeS颗粒表面形成较薄的SEI膜,提高了电极界面离子迁移速度和电极的首周库伦效率,使得FeS负极的循环稳定性和倍率性能得到明显优化.本工作不仅使人们对电极粘结剂在电极中的作用有了新的认识,而且为优化电池材料性能提供了新途径.