由于其高能量密度，硅基负极在科学和工业领域都引起了更多的兴趣。然而，传统的聚合物粘结剂和碳添加剂混合物不能成功地适应巨大的体积变化并在循环时保持良好的导电性。
在此，上海大学袁帅研究员、吕盈盈副教授等人报告了一种由导电聚合物（PEDOT：PSS）和可拉伸聚合物聚（醚硫脲）（PETU）交联合成的多功能聚合物粘结剂（PPTU）。PPTU粘结剂可以通过互锁氢键连接到纳米硅颗粒的曲表面，并使其在剥离或弯曲时具有机械稳定性。
同时，导电网络将形成最佳的电子传输路径，从而提高倍率性能。此外，为适应巨大的体积变化，包覆在纳米硅颗粒上的PPTU粘结剂可以构建弹性保护层，从而提高硅负极的循环稳定性。
图1. PPTU粘合剂的机械性能
利用PPTU粘结剂代替商用聚丙烯酸粘结剂的纳米硅负极表现出更高的循环稳定性（300次循环后容量达到2081 mAh g-1）和倍率性能（8 A g-1下容量为908 mAh g-1）。
这种多功能聚合物粘结剂具有高导电性、弹性和自愈性，是一种极有前途的粘结剂，可促进高性能锂离子电池的进一步发展。
图2. PPTU粘合剂的自愈能力
Binary Network of Conductive Elastic Polymer Constraining Nanosilicon for a High-Performance Lithium-Ion Battery, ACS Nano 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c04240
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