基于熵驱动的双通道耗散粘合剂：用于实现应变响应强化及稳定的硅负极

《Advanced Functional Materials》：Entropy–Driven Dual–Channel Dissipative Binder for Strain–Responsive Reinforcement and Stable Silicon Anodes

智能粘合剂通过双通道响应协同调控能量耗散与结构强化，Fe2?/Fe3?动态配位与松香/纤维素纳米晶体复合实现应变触发强化，应用于硅负极提升容量保持率至2476.5 mA h g?1，离子电导率提高8倍。

　　

摘要

耗散型智能粘合剂在柔性电子和能量存储领域具有巨大潜力，但在实现能量耗散与结构增强之间的协同调控方面仍面临挑战，尤其是在平衡高强度、可调韧性以及多功能集成方面。本文开发了一种具有双通道响应机制的耗散型智能粘合剂，通过滑移松弛和构象锁定的协同效应，实现了能量耗散与刚性提升的动态调控。该粘合剂以Fe²?/Fe³?动态配位为核心，通过复杂的刚性松香结构及多层次的键合机制实现控制，从而增强了其快速能量耗散和应变触发增强的能力。海藻酸钠作为连续相框架，由磷酸化纤维素纳米晶体、丙烯酸松香构象锁定段以及多价配位网络共同强化，实现了这种应变触发状态转变。该粘合剂表现出从柔软到刚性的转变，并具有对应变率敏感的硬化效应，模量提高了98000倍，断裂能量从104.51 MJ m^?3增加到272.34 MJ m^?3。当应用于硅阳极时，在0.2C电流下经过100次循环后，其放电容量仍保持在2476.5 mA h g^?1，离子导电率达到了25.240 mS cm^?1，比未经改性的系统提高了八倍。该复合网络有效缓解了由硅体积膨胀引起的结构退化、粘合剂疲劳和界面不稳定性。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。