仿生增强弹性体作为创新的自愈合粘合剂用于基于硅的电极

摘要 基于硅的负极的主要失效行为是电极断裂，这源于在电化学循环过程中发生的显著体积变化。粘合剂在维持电极完整性方面起着至关重要的作用。然而，传统粘合剂往往表现出机械性能不足，在应力下导致结构失效。受含有金属协调键的贻贝缚丝启发，本研究提出了一种双动态网络，通过氢键和金属协调融入柔软的异戊二烯主链，实现自愈合能力和韧性。所制备结构的延展性使变形超过1300%，显著高于大多数已报道的粘合剂。与具有单一可逆键的自愈合粘合剂的有限机械性能不同，双动态网络结合了氢键的快速修复和协调键的足够韧性。此外，在接枝过程中保留的羧基与硅表面提供了相互作用。因此，使用该粘合剂制备的SiC和SiO x电极在300个循环后的循环稳定性良好（分别保持83.3%和86.8%）。LiPF 6 //SiC全电池在0.2C下经过150个循环后保持96%，而NCM811//SiC电池在0.5C下经过200个循环后保持84.2%。该自愈合粘合剂的实施为合理工程多功能粘合剂提供了一种新范式。