SNU CBE

Interweaving Elastic and Hydrogen Bond‐Forming Polymers into Highly Tough and Stress‐Relaxable Binders for High‐Performance Silicon Anode in Lithium‐Ion Batteries

2023 · Advanced Science

저자

Daun Jeong, Jinsol Yook, Da‐Sol Kwon, Jimin Shim, 이종찬 (Jong‐Chan Lee)

연구주제

Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Materials and Technologies · Advanced Battery Technologies Research

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(전기/전자 > 전지 > 이차전지)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

poly(acrylic acid) poly(urea urethane) elastomer 고분자 바인더 실리콘 음극

키워드 (OpenAlex)

silicon anodes lithium-ion batteries polymer binders poly(acrylic acid) hydrogen bonding volume change stress relaxation toughness

초록

A central challenge in practically using high-capacity silicon (Si) as anode materials for lithium-ion batteries is alleviating significant volume change of Si during cycling. One key to resolving the failure issues of Si is exploiting carefully designed polymer binders exhibiting mechanical robustness to retain the structural integrity of Si electrodes, while concurrently displaying elasticity and toughness to effectively dissipate external stresses exerted by the volume changes of Si. Herein, a highly elastic and tough polymer binder is proposed by interweaving polyacrylic acid (PAA) with poly(urea-urethane) (PUU) elastomer for Si anodes. By systematically tuning molecular parameters, including molecular weights of hard/soft segments and structures of hard segment components, it is demonstrated that the mechanical properties of polymer binders, such as elasticity, toughness, and stress…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2023코팅기반 화학공정 연구센터과학기술정보통신부집단연구지원서울대학화공 > 화학공정 > 기초유기소재 공정기술
2023고전압/고용량 이차전지 양극용 바인더 및 전극 제조 기술 개발과학기술정보통신부나노소재기술개발한국과학기술연구원범위 밖
2023고용량 소듐금속전지의 수지상 금속 성장 억제를 위한 다기능성 병솔형 고분자분리막 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학화학 > 고분자화학 > 기능성 고분자
2023고내구성 항바이러스/항균 친환경 고분자 및 고분자 복합 소재 개발과학기술정보통신부나노소재기술개발서울대학범위 밖
2023화공분야연구인력양성사업단교육부4단계두뇌한국21사업서울대학–

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교수 1

이종찬

연구주제 1

Advancements in Battery Materials

키워드 2

실리콘 음극 · 고분자 바인더