【研究背景】硅具有较高的理论比容量（Li22Si5对应4200 mAh g-1）和较低的嵌锂电位（0.4 V v.s. Li/Li+），被认为有望取代石墨而成为下一代高能量密度的锂离子电池负极材料。但是，硅负极在锂化过程中较大的体积变化（体积膨胀率> 300%）导致电极在循环过程中极易出现碎裂、粉化甚至从集流体脱落的现象。通过功能型粘结剂的设计制备是解决这一问题的有效方法，目前的研究成果证明基于具有分子滑轮作用的粘结剂能够增加硅基负极对于充放电过程中体积变化的适应能力，有效改善硅基负极的性能，但是具有较高离子电导率的导离子型粘结剂目前鲜有报道。
【工作简介】南京大学张秋红副教授、贾叙东教授课题组在分子滑轮材料（Advanced Functional Materials, 2020, 30, 1907139; ACS Materials Letters, 2022, 4, 944-952; Small, 2022, 2200533）和能源聚合物（Advanced Energy Materials, 2021, 2003239；ACS Appl. Polym. Mater., 2021, 3, 6, 3254-3263；Journal of Power Sources, 2022, 537, 231478）领域开展相关研究工作。近日，该课题组结合团队工作特色在单离子型聚合物体系中引入聚轮烷作为滑动交联点，制备了一种具有分子滑轮动态作用的磺酰亚胺锂型聚合物粘结剂（SSIP）。SSIP中P-TFMSI-Li链段具有较强的导离子能力，显著降低了电池内部阻抗，有助于硅负极表面形成稳定的SEI，显著提高电极ICE。SSIP中可逆的分子滑轮作用能够使硅负极较好地适应体积变化，维持电极结构稳定。基于这类粘结剂优异的导离子能力和动态交联特性，硅负极能够在长时间的循环后依然保持较高的比容量。相关研究成果以“Slidable and Highly Ionic Conductive Polymer Binder for High Performance Si Anodes in Lithium-Ion Batteries”为题发表在Advanced Science上。该课题组蔡一枫博士和硕士生刘彩霞为该论文的共同第一作者，张秋红副教授和贾叙东教授为该论文的通讯作者。
中华人民共和国国家发展和改革委员会 中华人民共和国工业和信息化部 中华人民共和国应急管理部 中华人民共和国生态环境部 中华人民共和国科学技术部 中华人民共和国财政部 中华人民共和国商务部 中国石油和化学工业联合会
江苏省发展和改革委员会 江苏省工业和信息化厅 江苏省财政厅 江苏省生态环境厅 江苏省科学技术厅 江苏省商务厅 江苏省应急管理厅 江苏省市场监督管理局 江苏省统计局
北京市化学工业协会 天津市石油和化工协会 辽宁省石油和化学工业协会 内蒙古石油和化学工业协会 重庆市石油与天然气学会 河北省石油和化学工业协会 山西省化学工业协会 吉林省能源协会 黑龙江省石化行业协会 浙江省石油和化学工业行业协会 安徽省石油和化学工业协会 福建省石油和化学工业协会 江西省石油和化学工业协会 河南省石油和化学工业协会 湖北省石化行业协会 湖南省石油化学工业协会 广东省石油和化学工业协会 海南省石油和化学工业行业协会 四川省化工行业协会 贵州省化学工业协会 云南省化工行业协会 陕西省经济联合会 甘肃省石化工业协会 青海省化工协会
电话：协会：025-8799064 学会：025-86799482
会员服务部：025-86918841
信息部：025-86910067
传真：025-83755381
邮箱：jshghyxh@163.com
邮编：210019
地址：南京市梦都大街50号东楼(省科技工作者活动中心)5楼
增值电信业务经营许可证：苏B2-20110130
备案号：苏ICP备13033418号-1
