bevictor伟德官网教師在著名國産期刊《電化學與能源科學》 上發表儲能電池研究成果

   近日，我校bevictor伟德官网王保峰教授聯合澳大利亞阿德萊德大學郭再萍院士、浙江海洋大學周英棠教授在锂離子電池矽基負極粘結劑研究方面取得重要進展。研究成果以《Unlocking the potential of silicon anodes in lithium-ion batteries: A claw-inspired binder with synergistic interface bonding》為題發表在著名國内期刊eScience（eScience 4 (2024) 100207）上。這是我校首次以第一單位在該期刊上發表論文，論文第一作者為我校bevictor伟德官网2020級碩士研究生沈軍同學，指導教師為王保峰教授，該工作得到了國家自然科學基金和上海市電力材料防護與新材料重點實驗室項目的支持。

 随着便攜式電子産品、電動汽車、無人機等對更高能量密度電池需求的日益增長，矽因其較低的工作電位和高理論比容量，成為下一代锂離子電池理想的負極材料。但矽負極巨大的體積變化(>300%)，會造成循環壽命不佳。聚合物粘結劑被證明是矽負極可持續運行的關鍵因素之一。然而現有的線性粘結劑在抑制體積膨脹方面的能力有限。通過在聚合物線性主鍊上接枝極性分子可改善粘結劑與矽顆粒的結合力，由于大分子結構難以精确地控制聚合物網絡中的鍵強度。

 作者受自然界動物抓取物體的啟發，設計制備了一種具有高離子電導率的爪型粘結劑。通過牛磺酸接枝的PAA粘合劑（Tau-g-PAA），以通過雙極性基團（磺基和羧基）穩定納米矽（SiNPs），牛磺酸（Tau）和聚丙烯酸（PAA）上的極性基團在矽顆粒表面産生“爪型協同效應”，賦予了矽負極強大的力學性能。結果表明，30Tau-g-PAA的離子電導率是常規PAA粘結劑的10倍以上。30Tau-g-PAA/Si電極還表現出更高的循環可逆容量和優異的倍率性能。本研究展示了一種與側鍊磺化聚合物相結合來制備高性能小分子接枝粘結劑，對于儲能電池性能的提升具有廣闊的實際應用前景。

 eScience，中文名：電化學與能源科學，簡稱e科學。是由教育部主管，南開大學與科愛集團合作于2021年創辦的國際化學術期刊。期刊緻力于發表能源、電化學、電子學和環境相關領域及其交叉學科具有原創性、重要性和普适性的最新研究成果。eScience首個影響因子（Impact Factor, IF）為42.9，期刊在其所屬的Electrochemistry，Materials Science Multidisciplinary兩個細分領域中均位列Q1分區，其中，在Electrochemistry領域的45本期刊中排名第一，在Materials Science Multidisciplinary領域的438本期刊中排名第三，在所有期刊中排名第三十一，位列國産期刊第一。

論文鍊接：https://doi.org/10.1016/j.esci.2023.100207