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聚合物天然粘结剂海藻酸

时间:2019-06-08 21:17来源:海猎人
海藻酸(alginicadd,Alg)是从海藻中提取的一种天然多糖类聚合物,单体为 聚合物天然粘结剂海藻酸 - 海猎网-海猎人甘露糖醛酸(M)和 聚合物天然粘结剂海藻酸 - 海猎网-海猎人古洛糖醛酸(G)(图4.32),结构与CMC相似,且溶胀率低,保形性好,分子链上羧基的排列更有规律、更均勻、含量较高。海藻酸通过与硅颗粒表面的羟基形成氢键,可形成稳定的SEI膜,其极性大,黏附力更强,可有效防止硅颗粒的团聚和脱落[8182]
 
 
 
聚合物天然粘结剂海藻酸 - 海猎网-海猎人
 
Bigoni等[83]将海藻酸钠(sodiumalginate,SA)黏结剂成功应用在高电压[4.7V 聚合物天然粘结剂海藻酸 - 海猎网-海猎人]、高容量(146.7mA,h/g)的 聚合物天然粘结剂海藻酸 - 海猎网-海猎人电极中,使其具有优异的电化学性能。通过进一步优化黏结剂、导电炭黑和活性材料比例,特别是注意浆液的形成过程和物理化学性质,规模化生产和涂布过程的自动化将会得到明显的改善。Zhang等[84]设计了一种通过简单自组装构建的三维网络结构海藻酸(Alg)聚合物并将其应用于高性能亚微米硅颗粒(SiSMP)负极。图4.33为海藻酸中的一CH2COOH基团与羟基化硅表面上的一OH基形成一种具有自修复能力的氢键作用的机制,这种强烈的氢键作用可以不断地断裂和生成,从而更有效地缓冲硅颗粒在循环过程中产生的体积变化,保持电极的结构完整性和电连接性,大大提高了电池的电化学性能和使用寿命。浙江中科立德新材料有限公司发表的国内公开专利(CN105576247A)中以海洋多糖(海藻酸钠、壳聚糖)为底物,用丙烯酸及其酯类单体作为改性单体,通过化学接枝或者物理共混的手段获得改性海洋多糖,从而提升电池性能[57]
 
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图4.33  (a)海藻酸链段和钙离子之间强劲的配位键(I)及羟基化的硅表面和自由的海藻羧
基之间的氢键作用(II);
(b)黏性的海藻酸钠溶液和弹性钙交联的海藻酸凝胶;
(c)由硅颗粒、三维高度交联海藻酸网络黏结剂和导电添加剂组成的负极材料的典型架构[84]

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