SNUEI

Carrageenan as a Sacrificial Binder for 5 V LiNi0.5Mn1.5O4 Cathodes in Lithium‐Ion Batteries

2023 · Advanced Materials

저자

Barsa Chang, Dae Hui Yun, Insu Hwang, Joon Kyo Seo, Joonhee Kang, Gyeongho Noh, Sunghun Choi, 최장욱 (Jang Wook Choi)

연구주제

Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Materials and Technologies · Advanced Battery Technologies Research

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외

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AI 연구 키워드·방법

carrageenan high voltage spinel cathode 고분자 바인더

키워드 (OpenAlex)

carrageenan LiNi0.5Mn1.5O4 lithium-ion batteries spinel cathode electrolyte decomposition cathode electrolyte interphase polysaccharide binders cycling stability

초록

Abstract 5 V‐class LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) with its spinel symmetry is a promising cathode material for lithium‐ion batteries. However, the high‐voltage operation of LNMO renders it vulnerable to interfacial degradation involving electrolyte decomposition, which hinders long‐term and high‐rate cycling. Herein, this longstanding challenge presented by LNMO is overcome by incorporating a sacrificial binder, namely, λ‐carrageenan (CRN), a sulfated polysaccharide. This binder not only uniformly covers the LNMO surface via hydrogen bonding and ion‐dipole interaction but also offers an ionically conductive cathode–electrolyte interphase layer containing LiSOxF, a product of the electrochemical decomposition of the sulfate group. Taking advantage of these two auspicious properties, the CRN‐based electrode exhibits cycling and rate performance far superior to that of its counterparts based on the …

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연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
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