실리콘(Si)은 흑연(372 mAh g-1)보다 높은 이론 용량(4200 mAh g-1)을 가지므로 고에너지 밀도 리튬이온 배터리의 양극(애노드) 후보로 주목받고 있다. 그러나 Si는 반복적인 리튬화/탈리튬화 과정에서 큰 체적 변화와 과도한 고체전해질 계면층(SEI)이 형성됨으로 인해 급격한 용량 감소를 겪는다. 이러한 체적 변화를 장기적인 사이클 수명 동안 억제하는 데 있어 바인더의 설계는 중요한 역할을 한다. 본 연구는 폴리(아크릴산)(PAA)과 붕산(BA)의 가교결합 중합체를 사용하고, 잔여 하이드록실기를 갖는 전자결핍 붕소를 포함하는 PBH를 Si 기반 애노드 바인더로 사용한다. 가교결합 PBH 바인더는 최적화된 비율에서 향상된 접착 강도를 갖는 견고한 전극을 제공하며, Si 입자를 효과적으로 고정하고 LiF가 풍부한 SEI를 형성하여 Si의 체적 팽창을 억제하면서도 강직성(rigidity)과 이온 전도성을 촉진할 수 있다. PBH 바인더를 적용한 Si 애노드는 150사이클 후 2275 mAh g-1의 높은 용량을 달성하였고, 평균 쿨롬 효율은 98.8%이며, 고용량 유지율은 88.85%로 높다. 또한 NCM622||Si 셀은 100사이클을 견디며 향상된 유지율을 보였다. 전자결핍 성분으로부터 유도된 가교결합 폴리머는 고에너지 및 고안정성 리튬이온 배터리를 위한 유망한 Si 바인더이다.

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