一种用于稳定全固态电池厚正极的纤维素衍生聚合物添加剂

全固态电池因具有高安全性和高能量密度潜力而备受关注，但其大规模应用面临固-固界面接触失效、依赖高压堆叠以及厚电极中机械应力累积导致性能衰减等挑战。本研究报道了一种由醋酸纤维素与二苯基甲烷二异氰酸酯聚合而成的纤维素衍生聚合物添加剂（CA-MDI），旨在解决厚正极中的界面与应力问题。通过干法工艺将CA-MDI引入复合正极，可在室温下实现均匀混合，构建紧密的固-固接触网络，确保电子/离子高效传输，同时缓冲循环过程中的机械应力。实验表明，采用CA-MDI改性的LiNi0.89Co0.055Mn0.055O2复合正极的全固态电池，在6.4 mAh cm⁻²高面容量下，0.3C初始放电比容量达136.6 mAh g⁻¹，100次循环后容量保持率为91.1%；在常规面容量下，1C循环620次后仍保持80%初始容量。CA-MDI还兼容LiCoO₂和富锂层状氧化物等正极材料。研究证实，该聚合物添加剂通过优化机械与电化学性能，为开发高能量密度全固态电池提供了有效策略。