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盡管高容量鋰電池電極備受關注，但其結構的不穩定性和電荷轉移的不均勻性一直困擾著實際應用。

?Nature子刊：陽離子聚合物粘結劑使NCM811面容量高達20 mAh/cm2！

圖1.?在相同電池容量下，c-IPN正極優于對照正極

延世大學Sang-Young Lee、高麗大學Sang Kyu Kwak、仁川大學Taeeun Yim等提出了一種陽離子半互穿聚合物網絡（c-IPN）粘結劑策略，重點是調節電極中的靜電現象。

研究顯示，與傳統的中性線性粘結劑相比，c-IPN可抑制溶劑干燥引起的電極裂紋演化，并通過其表面電荷驅動的靜電排斥力和機械韌性改善電極成分的分散狀態。此外，c-IPN通過靜電吸引將液態電解液的陰離子固定在電極內部，從而促進鋰離子的傳導并形成穩定的正極-電解質界面。

圖2.?采用用陽離子半互穿聚合物網絡（c-IPN）正極實現高能量密度鋰金屬電池

因此，c-IPN能夠利用商業漿料涂覆電極制備出具有良好循環性（100次循環后容量保持率為82%）的高面容量（高達20 mAh cm^-2）正極，充分利用了 LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的理論比容量。

此外，將c-IPN正極與鋰金屬負極耦合可獲得雙層軟包電池，其在25℃時具有高能量（376 Wh kg_cell^-1/1043 Wh L_cell^-1，包括包裝材料），證明了c-IPN粘結劑用于可擴展的高面容量電極的實際可行性。

圖3. c-IPN正極的全厚度氧化還原均勻性

Regulating electrostatic phenomena by cationic polymer binder for scalable high-areal-capacity Li battery electrodes. Nature Communications 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-41513-1

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