由不良应力引起的界面稳定性差和循环性能不足阻碍了硅微粒（μSi）作为下一代高能量密度锂离子电池负极材料的商业应用。

在此，北京化工大学Dong Liu通过耦合聚丙烯酸的刚度和羧基丁腈橡胶的柔软性，设计了一种概念新颖的物理化学双交联导电聚合物网络，结合了高强度和高韧性，通过引入高度支化的单宁酸，包括多个H键，作为物理交联链接器。

文章要点

1）这种设计通过折叠分子链的滑动和连续的氢键断裂实现了有效的应力消散，从而稳定了电极界面并提高了循环稳定性。正如预期的那样，所得电极(μSi/PTBR)在2 A g^-1下从第19次的2027.9 mAh g^-1到第200次循环的1945.7 mAh g^-1提供了约97%的前所未有的高容量保持率。同时，这种独特的应力耗散策略也适用于稳定SiO_x阳极，在1.5 A g^-1下，在1000次循环中每个循环的容量损失非常低，约为0.012%。

2）原子力显微镜分析和有限元模拟揭示了物理化学双交联导电聚合物网络优异的应力分布能力。

这项工作为能量密集型电池的实用高容量阳极提供了一种有效的能量耗散策略。

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Biao Zhang, et al, Physicochemical Dual Crosslinking Conductive Polymeric Networks Combining High Strength and High Toughness Enable Stable Operation of Silicon Microparticles Anodes, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202301320

https://doi.org/10.1002/adma.202301320