Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

Electron-conductive binder for silicon negative electrode enabling low-pressure all-solid-state batteries

7Citations signalées — pas une note de qualité
2Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Résumé fourni par la source

While solid electrolyte-excluded Si electrodes can form in situ lithiated monolithic structures with minimal side reactions, their poor performance at low operating pressures remains a formidable challenge for all-solid-state batteries. Herein, we propose an electrically conductive binder—poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly((styrene sulfonic acid)x-co-(maleic acid)y) (PEDOT:P(SSx-co-MAy))—that is scalable, fluorine-free, and water-processable. This binder offers sufficient e−-conductivity to eliminate carbon additives, while ensuring strong adhesion and electrochemical stability in contrast to conventional liquid electrolyte systems. Ex situ measurements reveal disrupted e-connectivity during delithiation at 5 MPa, resolved by employing PEDOT:P(SSx-co-MAy). The improved electrochemical performance of Si electrodes comprising PEDOT:P(SSx-co-MAy), compared with those using conventional polyvinylidene fluoride, is validated in (Li-In) | Li6PS5Cl | Si half cells and Si | Li6PS5Cl | LiNi0.70Co0.15Mn0.15O2 full cells at 30 °C and 5 MPa, achieving 134 mAh g−1 at 0.5 C with 86% capacity retention after 100 cycles. Finally, 233 mAh pouch-type Si || LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2 ASSBs are demonstrated, highlighting the potential of PEDOT:P(SSx-co-MAy) as a practical binder platform for high-energy ASSBs. Silicon negative electrode in all-solid-state batteries can lose electrical contact at low stack pressure, reducing performance. Here, the authors introduce a conductive, water-processable polymer binder that preserves contact and supports stable operation at low stack pressure.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Electron-conductive binder for silicon negative electrode enabling low-pressure all-solid-state batteries
Date Crossref
05/12/2025
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Sujets associés

Advanced Battery Materials and TechnologiesAdvancements in Battery MaterialsFiber-reinforced polymer composites

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Recherche à la demande dans Crossref et Europe PMC, sans clé ; OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant requis, aucune réponse conservée. Sources et limites.