粘結(jié)劑的選擇在鋰/鈉離子電池(LIB/SIB)電極的電化學(xué)性能提升中具有至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的PVDF粘結(jié)劑是一種惰性聚合物，缺乏傳導(dǎo)Li?/Na?離子的能力，無法有效促進(jìn)離子的遷移。這一局限性成為了實(shí)現(xiàn)高比容量、快速充電和長循環(huán)壽命的瓶頸。

研究者合成了一種新型水溶性富咪唑功能化的聚離子液體，即聚富馬酸 1-烯丙基-3-甲基咪唑鹽(PMAI)，并將其作為LIB/SIB中的粘結(jié)劑。實(shí)驗(yàn)表明基于PMAI負(fù)極的半電池在電化學(xué)性能方面表現(xiàn)優(yōu)異，其容量更高（LIB在1 C電流密度下為297 mAhg^?1，SIB在60 mAg^?1下為250 mAhg^?1），且循環(huán)穩(wěn)定性較好（LIB在750次循環(huán)后容量保持率為80%；SIB在200次循環(huán)后容量保持率為96%）。此外，PMAI/Gr（石墨）的放電容量在5C下達(dá)到85 mAhg^?1，明顯高于PVDF/Gr的47 mAhg^?1。在不同電流密度下，含有PMAI的電極顯示出比PVDF粘結(jié)劑更好的倍率性能。其較高的離子擴(kuò)散系數(shù)、較低的電阻和去溶劑化的活化能，歸因于聚合物鏈上密集的極性離子液體基團(tuán)以及通過粘結(jié)劑還原形成的功能化SEI膜。新型PMAI粘結(jié)劑的設(shè)計(jì)及全電池測試結(jié)果證實(shí)了其在二次離子電池應(yīng)用中的潛力。

Monionic?雙氟磺酰亞胺鈉，NaFSI - 99.9% | 40% in EMC，電池級