​AM：卡拉胶作为5V高压LiNi0.5Mn1.5O4正极牺牲粘合剂

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​AM：卡拉胶作为5V高压LiNi0.5Mn1.5O4正极牺牲粘合剂
LiBH4由于其对锂的热力学稳定性而成为一种很有前途的固态电解质。然而，室温下锂离子电导率低、氧化稳定性差以及严重的枝晶生长阻碍了其应用。
​AM：卡拉胶作为5V高压LiNi0.5Mn1.5O4正极牺牲粘合剂
在此，首尔国立大学Jang Wook Choi、韩国能源研究院 (KIER)Sunghun Choi团队将卡拉胶作为锂离子电池 5 V高压 LiNi0.5Mn1.5O4 正极的牺牲粘合剂。该工作通过掺入牺牲性粘合剂，即 λ-卡拉胶 (CRN)（一种硫酸化多糖），克服了LNMO长期循环性较差的问题。
这种粘合剂不仅通过氢键和离子偶极相互作用均匀地覆盖LNMO表面，而且提供了含有LiSOxF的离子导电正极-电解质界面层。利用这两个特性，CRN基电极的循环性能和倍率性能远远优于传统的聚（偏二氟乙烯）和海藻酸钠粘结剂。
​AM：卡拉胶作为5V高压LiNi0.5Mn1.5O4正极牺牲粘合剂
图1. CRN-、ALG-和PVDF-基电极的电化学性能
总之，该工作通过使用硫酸盐多糖粘合剂，即CRN，克服了LNMO正极在高电压下表面降解导致循环稳定性较差的问题。这种粘合剂形成CEI/粘合物，通过高压条件下硫酸盐基的不可逆氧化分解对锂离子具有高导电性。CRN的亲水性使其均匀覆盖LNMO粒子，硫酸盐基的氧化分解导致CEI/粘合剂复杂层包含LiSOxF，促进锂离子传导，解决LNMO正极在高倍率和长循环条件下的问题。
本工作首次在粘合剂设计中演示“电化学牺牲”概念来控制CEI层。基于同样的原理，可以考虑各种官能团来靶向改性锂离子电池正极，解决界面不稳定性带来的不利影响，使这些电极具有优越的电化学性能。
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图2. PVDF-、ALG-和CRN基电极的粘合剂覆盖范围和CEI形成的示意图
Carrageenan as A Sacrificial Binder for 5 V LiNi0.5Mn1.5O4 Cathodes in Lithium-Ion Batteries, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202303787

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