硅基鋰電池負(fù)極水性粘接劑PAA

硅基鋰電池負(fù)極水性粘接劑PAA介紹

粘接劑是鋰離子電池材料中技術(shù)含量較高的附加材料，但是粘接劑在負(fù)極中的含量非常少，僅占1.5%~3%。電極使用的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、溶劑不能直接粘粘結(jié)到金屬電極，所以必須使用粘結(jié)劑。粘接劑性能優(yōu)劣直接影響電池的容量、壽命及安全性。

根據(jù)調(diào)查研究，不同性質(zhì)的粘結(jié)劑會(huì)直接影響電池的比容量、庫倫效率和電化學(xué)性能的穩(wěn)定性等。PAA 具備的高濃度羧基官能團(tuán)、鈉化后可改善 SEI 膜的性能以防止電化學(xué)循環(huán)過程中電解液的分解、無定型高分子晶體結(jié)構(gòu)、將純硅電極的庫侖效率提升到90%以上，因此PAA 相對其他粘結(jié)劑更適用于硅基負(fù)極材料。

對比PAA、CMC和PVDF作為粘結(jié)劑對鈦酸鋰電極性能的影響，使用PAA的鈦酸鋰電極片呈現(xiàn)出均勻性和良好的電化學(xué)性能，PAA同時(shí)也適用于磷酸鐵鋰正極材料。

PAA中-COOH的中和度在很大程度上影響其作為粘結(jié)劑的性能。PAA溶于水后由于分子間較強(qiáng)的羧基氫鍵作用力容易形成分子間團(tuán)聚的結(jié)構(gòu)。使用堿類將PAA中和后制備出 PAH-M鹽，羧基鹽基團(tuán)間的靜電排斥提高了分子鏈的舒展性，有利于減小分子間團(tuán)聚效應(yīng)。根據(jù)PAA在聚丙烯酸鹽中擴(kuò)散程度的不同，還可以根據(jù)需求自由調(diào)整所需粘度。

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