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Water‐Soluble Inorganic Binders for Lithium‐Ion and Sodium‐Ion Batteries

Trivedi, Shivam 1; Pamidi, Venkat; Pinto Bautista, Sebastian 1,2; Shamsudin, Farra Nur Aliah 2; Weil, Marcel 2; Barpanda, Prabeer 3; Bresser, Dominic 1; Fichtner, Maximilian 1,3
1 Helmholtz-Institut Ulm (HIU), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Inorganic materials form an emerging class of water-soluble binders for battery applications. Their favourable physicochemical properties, such as intrinsic ionic conductivity, high thermal stability (>1000 °C), and compatibility to coat a diverse range of electrode materials make them useful binders for lithium-ion and sodium-ion batteries. Li and Na containing phosphates and silicates are attractive choices as multifunctional inorganic aqueous binders (IABs). This review discusses these binders' structural, thermal, and ionic properties, followed by exploiting their ionically conducting nature for all-solid-state batteries. Subsequently, the application of these compounds as binders and surface coating agents for different anodes and cathodes in lithium-ion and sodium-ion batteries is discussed. Eventually, a first evaluation of their environmental impacts and economic aspects is presented as well.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000166996
Veröffentlicht am 10.01.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/aenm.202303338
Scopus
Zitationen: 17
Web of Science
Zitationen: 15
Dimensions
Zitationen: 18
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Helmholtz-Institut Ulm (HIU)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1614-6832, 1614-6840
KITopen-ID: 1000166996
HGF-Programm 38.02.01 (POF IV, LK 01) Fundamentals and Materials
Weitere HGF-Programme 37.11.02 (POF IV, LK 01) Societally-Feasible Transformation Pathways
Erschienen in Advanced Energy Materials
Verlag Wiley-VCH Verlag
Band 14
Heft 9
Seiten Art.-Nr.: 2303338
Vorab online veröffentlicht am 17.12.2023
Schlagwörter aqueous binders, inorganic binders, lithium-ion batteries, sodium-ion batteries, surface coatings
Nachgewiesen in Scopus
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