聚丙烯酸黏结剂的分子量对氧化亚硅负极性能的影响

硅基负极材料因在嵌锂-脱锂过程中会产生剧烈的体积膨胀，限制了其在构建高能量密度锂离子电池中的应用。聚丙烯酸（PAA）作为一种高性能硅基负极黏结剂，倍受关注。采用不同黏均分子量的PAA黏结剂制备氧化亚硅电极，并测试了其溶胀性、力学性能和电化学性能。黏结剂PAA的黏均分子量为400万时，以0.4 A/g的电流密度循环100圈后，电池的容量保持率为88.4%，可逆比容量为1 017(mA·h)/g，高于黏均分子量为45万、125万的PAA黏结剂时的602(mA·h)/g和793.9(mA·h)/g的可逆比容量。结果表明：黏结剂PAA的分子量增大，其溶胀性能、弹性模量、硬度得到提升，抑制氧化亚硅负极膨胀的能力得到增强，有利于构建更稳固的固态电解质界面膜，从而提升氧化亚硅电极的循环倍率性能。