Self-healable chitosan-based polymer binder for anode in lithium-ion batteries
Notice bibliographique
Résumé
To enhance the performance and durability of lithium-ion batteries, the development of effective binder materials in the anode is crucial, with eco-friendliness being an additional consideration. This study presents a bio-based and self-healable polymeric binder designed for use in graphite-based anodes to achieve enhanced battery performance. The binder was synthesized via a Schiff base reaction between chitosan and a vanillin-derived linker, forming imine bonds that establish a self-healable 3D network. The bio-based binder effectively holds the graphite particles together while also providing excellent mechanical strength, thermal stability, and strong adhesion to the copper foil. Notably, it demonstrated self-healing behavior, with mechanical recovery exceeding 90 % after damage. Thermogravimetric analysis confirmed high thermal stability up to 300 °C, while the binder exhibited excellent tensile adhesion strength (ca. 21 kPa). Both coin and pouch cells fabricated with the bio-based binder achieved a specific capacity of 161.2 mAh g −1 and retained 81 % of their capacity after 250 cycles. Coulombic efficiency remained consistent at above 92 % even after 250 cycles, indicating no side reactions. Even at a high current density of 1.0C, the cells maintained approximately 50 % of their original capacity measured at 0.3C, showcasing excellent rate capability. Electrochemical impedance spectroscopy revealed low interfacial resistance, further validating the stability of the chitosan-based binder. We anticipate that this class of bio-based binders will not only extend the service life of lithium-ion batteries but also make a significant contribution to greener, safer energy storage technologies. • Chitosan-based binder for lithium-ion batteries: Developed a sustainable, bio-derived polymer binder as an alternative to conventional PVDF. • Enhanced electrochemical performance: Achieved improved capacity retention and cycling stability in graphite and/or anode electrodes. • Mechanical robustness: Demonstrated strong adhesion and flexibility, accommodating electrode volume changes during cycling. • Functional properties: Binder exhibited self-healing behavior, contributing to battery durability. • Environmentally friendly approach: Utilizes a biodegradable, renewable material, supporting greener battery manufacturing.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».