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LiBH₄由于其對(duì)鋰的熱力學(xué)穩(wěn)定性而成為一種很有前途的固態(tài)電解質(zhì)。然而，室溫下鋰離子電導(dǎo)率低、氧化穩(wěn)定性差以及嚴(yán)重的枝晶生長阻礙了其應(yīng)用。

在此，首爾國立大學(xué)Jang Wook Choi、韓國能源研究院 (KIER)Sunghun Choi團(tuán)隊(duì)將卡拉膠作為鋰離子電池 5 V高壓 LiNi_0.5Mn_1.5O₄ 正極的犧牲粘合劑。該工作通過摻入犧牲性粘合劑，即 λ-卡拉膠 (CRN)（一種硫酸化多糖），克服了LNMO長期循環(huán)性較差的問題。

這種粘合劑不僅通過氫鍵和離子偶極相互作用均勻地覆蓋LNMO表面，而且提供了含有LiSOxF的離子導(dǎo)電正極-電解質(zhì)界面層。利用這兩個(gè)特性，CRN基電極的循環(huán)性能和倍率性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的聚（偏二氟乙烯）和海藻酸鈉粘結(jié)劑。

圖1. CRN-、ALG-和PVDF-基電極的電化學(xué)性能

總之，該工作通過使用硫酸鹽多糖粘合劑，即CRN，克服了LNMO正極在高電壓下表面降解導(dǎo)致循環(huán)穩(wěn)定性較差的問題。這種粘合劑形成CEI/粘合物，通過高壓條件下硫酸鹽基的不可逆氧化分解對(duì)鋰離子具有高導(dǎo)電性。CRN的親水性使其均勻覆蓋LNMO粒子，硫酸鹽基的氧化分解導(dǎo)致CEI/粘合劑復(fù)雜層包含LiSOxF，促進(jìn)鋰離子傳導(dǎo)，解決LNMO正極在高倍率和長循環(huán)條件下的問題。

本工作首次在粘合劑設(shè)計(jì)中演示“電化學(xué)犧牲”概念來控制CEI層?；谕瑯拥脑?，可以考慮各種官能團(tuán)來靶向改性鋰離子電池正極，解決界面不穩(wěn)定性帶來的不利影響，使這些電極具有優(yōu)越的電化學(xué)性能。

圖2. PVDF-、ALG-和CRN基電極的粘合劑覆蓋范圍和CEI形成的示意圖

Carrageenan as A Sacrificial Binder for 5 V LiNi_0.5Mn_1.5O₄ Cathodes in Lithium-Ion Batteries, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202303787

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?AM：卡拉膠作為5V高壓LiNi0.5Mn1.5O4正極犧牲粘合劑

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