Adv.Sci.：突破硅负极体积膨胀！全固态电池粘结剂工程再获重要进展

背景：全固态电池（ASSBs）因其高能量密度和安全性被视为下一代储能技术，但其性能受限于固-固界面接触不良和化学机械退化问题。微米级硅（µSi）负极虽具有高理论比容量和低成本优势，但在充放电过程中巨大的体积膨胀导致颗粒断裂和界面失效，传统粘结剂无法有效适配。研究目的：为解决µSi负极的化学机械退化问题，研究团队设计并制备了一种新型界面增强交联粘结剂（IRCB），旨在提升电极的机械完整性、界面稳定性和锂离子传输效率。结论：IRCB通过BDDE与EDA的原位交联形成3D聚合物网络，显著增强了电极的内聚力和粘弹性，有效抑制了体积膨胀引起的结构破坏。电化学测试表明，采用IRCB的µSi负极在半电池和全电池中均表现出优异的循环稳定性（全电池1C下300次循环容量保持率90%）和倍率性能。理论计算和界面分析证实IRCB能稳定吸附于硅表面并抑制固态电解质分解。该粘结剂工程策略为高能量密度全固态电池的实用化提供了可行途径。