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锂离子电池的电极中,黏结剂的重要性

时间:2019-06-11 21:24来源:海猎人

  在商业化锂离子电池的电极中,黏结剂是其重要组成部分,对锂离子电池性能的影响起着举足轻重的作用。黏结剂的主要作用是黏结和保持活性物质完整性,对黏结剂的要求是欧姆电阻小,在电解液中性能稳定存在,不膨胀、不松散、不脱粉。一般而言,黏结剂的性能,如黏结力、柔韧性、耐碱性、亲水性等,直接影响着电池的性能。加入适量的黏结剂,可以获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻,对提高电池的循环性能、快速充放能力以及降低电池的内压等具有促进作用。聚偏氟乙烯(PVDF)是最常用的传统黏结剂,然而,随着使用领域的不断发展,PVDF黏结剂的问题和不足日益显著。因此,从黏结剂分子结构出发,探讨结构与性能的关系,开发新型的高强度、性能优越、廉价、环境友好的黏结剂是必然的发展趋势。

  针对现有的黏结剂体系,可以通过有机合成的方法对黏结剂进行改性,得到性能优越的新型黏结剂。有机合成的方法千变万化,通过对条件、成分比例的优化必然可以合成出新型的黏结剂,使电池发挥更好的性能。从自然界生物中提取出植物多糖,开发绿色环保有机物作为锂离子电池黏结剂具有重要的研究意义。这是由于多数植物的多糖分子中都存在大量的羧基,羧基的存在保证其具有黏结效用。同时,这些有机物来源广泛,成本低廉,有利于降低电池生产成本。兼具黏结力和导电的多功能导电聚合物黏结剂的引入减少了导电添加剂的加入,使混匀更容易,简化了配料工序,增大了极片中活性材料的比重,可提高电极的能量密度,如克服以上问题,商业化推广对实际生产具有重要的启发。

  与传统有机溶剂型黏结剂相比,环境友好、成本低廉、黏结性能较好的黏结剂成为未来锂离子电池黏结剂研究的重点,选用合适的集流体、高容量的正负极材料,配以功能型电解质体系,最终可获得高能量密度和长循环寿命的锂离子电池。
 

 


 

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