PVDF分子量和其粘結效果密切相關(guān)。高分子量PVDF具有更好機械強度、粘附能力,能夠更很好將活性物質(zhì)固定于集流體上,減少于充放電過(guò)程中脫落現象。另外,高分子量PVDF還能提供更好電解液潤濕性、離子導電性,這對于鋰硫電池循環(huán)穩固性、倍率性能至關(guān)很大。
于鋰硫電池體系中,硫正極通常要承受較大體積變化。高分子量PVDF通過(guò)增強電極結構完整性,可以很好緩解這種體積膨脹帶來(lái)壓力,從而延長(cháng)電池使用壽命。和此同時(shí),PVDF化學(xué)惰性也有助于抑制多硫化物穿梭效應,增強電池庫倫效率、容量保持率。
然而,過(guò)高分子量也許導致漿料粘度過(guò)大,增加涂布難度,并也許降低電極導電性能。因此,于實(shí)際用途中,選擇合適PVDF分子量范圍是至關(guān)很大。研究表明,中分子量PVDF〔數均分子量Mn約為50萬(wàn)至100萬(wàn)〕于鋰硫電池中表現出最佳綜合性能。
上述概括起來(lái)PVDF分子量對于鋰硫電池性能起著(zhù)決定性作用。優(yōu)化PVDF分子量設計,不僅能夠提升電池整體性能,還為開(kāi)發(fā)更高能量密度、更長(cháng)壽命鋰硫電池提供了新思路。未來(lái)研究將進(jìn)一步探索如何通過(guò)精確控制PVDF分子量來(lái)實(shí)現電池性能最大化。
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