北京化工大学齐胜利教授Angew：低温自催化聚酰亚胺粘结剂，为高能量密度硅负极提供新方案

背景：随着电动汽车和储能系统的发展，对锂离子电池能量密度的要求不断提高。硅因其高理论比容量被视为理想负极材料，但其在充放电过程中巨大的体积膨胀导致电极结构破坏和容量衰减，现有改性策略存在工艺复杂、成本高等问题。研究目的：为解决上述问题，北京化工大学齐胜利教授团队旨在开发一种兼具强粘附性、高机械强度、优异柔韧性与离子导电性的新型粘结剂，以推动硅负极的实际应用。结论：该团队通过低温自催化酰亚胺化策略，成功合成了一种聚酰亚胺（PIy-185°C）粘结剂。该粘结剂在185°C的低温下高效酰亚胺化，吡啶基团不仅催化反应，还促进锂离子传输。实验表明，使用该粘结剂的硅负极在长循环、倍率性能和全电池测试中均表现出优异的电化学性能，如Si@PIy-185°C电极在1 A/g下循环1000次后容量保持1118.6 mAh/g，全电池循环100次后容量保持率达87.8%，证明了其在实现高能量密度、长寿命锂离子电池方面的巨大潜力。