钠离子电池用各种粘结剂材料Sn-Co电极的电化学性能
介绍
随着时代科技的高速发展，我们知道锂离子电池 (LIB) 用于移动设备、电气产品和电动汽车的电力存储，并且对它们的需求可能会增加。然而，锂价格昂贵，因为它不是一种丰富的金属。另一方面，钠含量丰富且价格低廉，人们对钠离子电池 (SIB) 的兴趣一直在增长。已研究用作 SIB 负极的材料包括硬碳、锡、锡基材料、锑基材料、锗和氧化物材料。然而，很少有材料能够同时满足大容量和良好循环性能的要求。在之前的研究中，我们专注于 Sn-Co，发现它比锡电极表现出更好的循环性能。此外，为了提高近年来，针对锂离子电池合金负极的可循环性，人们研究了多种粘合剂，如聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAANa）、羧甲基纤维素钠（CMC）和聚酰亚胺 (PI) 等。在这项研究中，为了进一步提高可循环性，我们研究了以 PAA、PAANa、CMC 和 PI 作为粘合剂材料的负极的电化学性能。此外，对电极与粘合剂的体积和粘附强度变化的研究揭示了它们与循环性能之间的关系。
应用情况
本文主要阐述了Sn-Co负极材料与各种粘合剂[聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAANa)、羧甲基纤维素钠(CMC)和聚酰亚胺(PI)]对钠离子的充放电性能，研究了电池以确定循环性能与具有粘合剂的电极性能之间的相关性，与 PVdF、PAANa 或 PI 相比，使用 PAA 或 CMC 粘合剂的 Sn-Co 电极表现出更好的循环性能（放电容量超过 400 mAh/g，最多 20 次循环），使用 PAA 或 CMC 的循环性能，是由于原位光学显微镜显示的循环过程中发生的电极体积。
图片1显示了通过使用原位光学显微镜（Lasertec Corp.，ECCS B310）直接观察第一个循环期间WE体积的变化。 WEs的膨胀和收缩率是在线性分析模式下估计的。 WE/separator/CE (Na) 的半圆形电池的横截面通过使用光学显微镜以与先前报道的方式相同的方式通过由蓝宝石制成的观察窗进行监测。 在与上述纽扣电池相同的条件下进行放电-充电测试，结果与纽扣电池的情况相似。
来源
作者：Yuhki Yui , Masahiko Hayashi , Katsuya Hayashi , Jiro Nakamura
机构：NTT Device Technology Labs., NTT Corporation, Atsugi, Kanagawa, Japan b Department of Electronic Chemistry, Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan c NTT Network Technology Labs., NTT Corporation, Atsugi, Kanagawa, Japan
发布时间：Received 17 July 2015；Received in revised form 24 November 2015；Accepted 2 January 2016
关键字：钠离子电池、阳极、粘合剂、锡钴、原位光学显微镜、赛卡斯
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