北京大学孟鸿教授&联手黄维院士，最新Chem. Soc. Rev.综述！

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北京大学孟鸿教授&联手黄维院士，最新Chem. Soc. Rev.综述！
第一作者：Qiang He
通讯作者：孟鸿，黄维
通讯单位：北京大学深圳研究生院，西北工业大学柔性电子研究院
北京大学孟鸿教授&联手黄维院士，最新Chem. Soc. Rev.综述！
孟鸿，北京大学深圳研究生院新材料学院副院长，教授，博士生导师。孟鸿教授二十多年来一直从事有机光电材料设计合成，有机半导体器件制备和集成应用研发工作。荣获国家“特聘专家”，广东省珠江人才计划“领军人才”，深圳市“海外高层次人才A类”，深圳市“政府特殊津贴”。
（来源：https://sam.pkusz.edu.cn/info/1027/1676.htm）
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黄维，中国科学院院士、俄罗斯科学院外籍院士、亚太材料科学院院士、东盟工程与技术科学院外籍院士、巴基斯坦科学院外籍院士、欧亚科学院院士。教授、博导，柔性电子（包括有机电子、塑料电子、生物电子、印刷电子、能源电子和纳米电子）学家。俄罗斯科学院名誉博士、英国谢菲尔德大学名誉博士，英国皇家化学会会士、美国光学学会士、国际光学工程学会会士。
（来源：https://ife.nwpu.edu.cn/info/1060/3605.htm）
论文速览
本文总结了先进锂离子电池（LIBs）用聚合物粘结剂的设计成就、挑战和发展前景。由于快速增长的人口和对传统化石燃料的日益增长的消费，使用清洁和可再生资源的能源存储变得至关重要。LIBs作为典型的可充电能源存储设备，已为21世纪带来了新技术并改变了生活方式。
然而，在将具有高理论容量的电极材料商业化之前，仍有许多问题需要解决。本文首先分析了基于LIBs工作原理的粘结剂的失效机制，引入了“界面失效”和“降解失效”两种模型，并提出了适用于大多数LIBs的粘结剂参数，系统地考虑和总结了粘结剂的化学结构与性能在分子水平上的关系。然后，以硅和硫活性电极材料为例，从分子结构角度讨论了粘结剂的设计原则。最后，提出了下一代高能量密度锂离子电池粘结剂的发展方向。
图文导读
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图1：可充电LIBs中锂离子嵌入-脱嵌反应机制的示意图。
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图2：(a) 五种典型LIBs正极材料的开发历史及其商业化过程；(b) 基于不同正极材料的LIBs的雷达图，比较它们的重要参数；(c) 当前使用或正在考虑用于下一代可充电锂基电池的正负极材料的电压与容量关系图。
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图3：粘结剂的失效机制，包括“降解失效”和“界面失效”的示意图。
总结展望
本文希望为LIBs领域的研究人员提供指导，特别是在分子水平上设计新型高效的粘结剂，尤其是对于高能量密度电极材料。通过深入分析粘结剂的工作原理和失效机制，本文提出了一系列适用于大多数锂离子电池的粘结剂参数，并系统地总结了粘结剂的化学结构与性能之间的关系。
此外，本文还讨论了硅和硫电极材料的粘结剂设计原则，并展望了下一代高能量密度LIBs粘结剂的发展方向。
文献信息
标题：Achievements, challenges, and perspectives in the design of polymer binders for advanced lithium-ion batteries
期刊：Chem. Soc. Rev.
DOI：10.1039/d4cs00366g

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