眾所周知，智能手機使用超過一年后，鋰離子電池的電量會減少，手機的使用壽命會降低，從而間接導致經濟損失和污染。此外，鋰離子電池壽命短也阻礙了可再生能源回收和電動汽車市場的發展。因此，科學家們一直在努力尋找提高鋰離子電池壽命的方法。
鋰離子電池容量隨時間下降的一個關鍵原因是廣泛使用的石墨陽極(即電池陰極)的退化。陽極和電解液(電池正負極之間攜帶電荷的介質)和陰極(或電池正極)能為電池充放電循環的電化學反應提供良好的環境。但是在使用石墨時為了防止裂變，需要在石墨中加入粘合劑。聚偏氟乙烯(PVDF)是現在應用最廣泛的粘合劑，但它有缺點，離理想材料還很遠。
據悉，為了解決上述問題，北陸科技大學(JAIST)的研究團隊發明了一種由雙亞氨基萘醌-對亞苯基(BP)共聚物制成的新型粘合劑。首先，與PVDF粘合劑相比，BP粘合劑可以為負極提供更好的粘合力和機械穩定性。部分原因是石墨和雙亞氨基萘醌基團之間的π-π相互作用，以及共聚物配體和電池銅集流體之間的優異粘附性。其次，BP共聚物比PVD更導電，可以產生更薄的導電固體電解質界面，具有更低的電阻。第三，BP共聚物不易與電解質反應，大大避免了降解。
(來源:北陸科技大學)
試驗表明，BP共聚物也能大大提高電池的性能。JAIST的Noriyoshi Matsumi教授說:“使用PVDF作為粘合劑的半電池在大約500次充放電循環后只有原始容量的65%，而使用BP共聚物作為粘合劑的半電池在1700次充放電循環后仍顯示出95%的容量。”
使用BP共聚物的半電池表現出極高且穩定的庫侖效率，也證明了這種電池經久耐用。庫侖效率是指在同一循環中放電容量與充電容量的比值。研究小組使用電子顯微鏡拍攝了循環前后的粘合劑。照片顯示，在不到三分之一的總循環時間內，BP共聚物上僅出現小裂紋，而PVDF粘合劑上出現大裂紋。
本研究的實驗和理論結果將為設計耐久的鋰離子電池提供一種新的方法，從而產生深遠的環境和經濟效應。正如Matsumi教授所說:“發明耐用的電池將有助于開發更可靠和長期的產品，從而鼓勵消費者購買昂貴的電池產品，如可以長期使用的電動汽車。”
Matsumi教授還補充說，長效電池的開發將使許多人受益，例如心臟病患者和其他依賴人工器官的人。此外，隨著筆記本電腦、平板電腦、智能手機等日常充電設備越來越多，普通人也將從中受益。電極粘合劑的其他發展預計將使科學家能夠生產更長壽命的電池產品，從而實現更綠色的未來。眾所周知，智能手機使用超過一年后，鋰離子電池的電量會減少，手機的使用壽命會降低，從而間接導致經濟損失和污染。此外，鋰離子電池壽命短也阻礙了可再生能源回收和電動汽車市場的發展。因此，科學家們一直在努力尋找提高鋰離子電池壽命的方法。
鋰離子電池容量隨時間下降的一個關鍵原因是廣泛使用的石墨陽極(即電池陰極)的退化。陽極和電解液(電池正負極之間攜帶電荷的介質)和陰極(或電池正極)能為電池充放電循環的電化學反應提供良好的環境。但是，為了防止使用石墨時發生裂變，有必要添加……粘在石墨上。聚偏氟乙烯(PVDF)是現在應用最廣泛的粘合劑，但它有缺點，離理想材料還很遠。
據悉，為了解決上述問題，北陸科技大學(JAIST)的研究團隊發明了一種由雙亞氨基萘醌-對亞苯基(BP)共聚物制成的新型粘合劑。首先，與PVDF粘合劑相比，BP粘合劑可以為負極提供更好的粘合力和機械穩定性。部分原因是石墨和雙亞氨基萘醌基團之間的π-π相互作用，以及共聚物配體和電池銅集流體之間的優異粘附性。其次，BP共聚物比PVD更導電，可以產生更薄的導電固體電解質界面，具有更低的電阻。第三，BP共聚物不易與電解質反應，大大避免了降解。
(來源:北陸科技大學)
試驗表明，BP共聚物也能大大提高電池的性能。JAIST的Noriyoshi Matsumi教授說:“使用PVDF作為粘合劑的半電池在大約500次充放電循環后只有原始容量的65%，而使用BP共聚物作為粘合劑的半電池在1700次充放電循環后仍顯示出95%的容量。”
使用BP共聚物的半電池表現出極高且穩定的庫侖效率，也證明了這種電池經久耐用。庫侖效率是指在同一循環中放電容量與充電容量的比值。研究小組使用電子顯微鏡拍攝了循環前后的粘合劑。照片顯示，在不到三分之一的總循環時間內，BP共聚物上僅出現小裂紋，而PVDF粘合劑上出現大裂紋。
本研究的實驗和理論結果將為設計耐久的鋰離子電池提供一種新的方法，從而產生深遠的環境和經濟效應。正如Matsumi教授所說:“發明耐用的電池將有助于開發更可靠和長期的產品，從而鼓勵消費者購買昂貴的電池產品，如可以長期使用的電動汽車。”
Matsumi教授還補充說，長效電池的開發將使許多人受益，例如心臟病患者和其他依賴人工器官的人。此外，隨著筆記本電腦、平板電腦、智能手機等日常充電設備越來越多，普通人也將從中受益。電極粘合劑的其他發展預計將使科學家能夠生產更長壽命的電池產品，從而實現更綠色的未來。
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