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中科院物理所禹习谦:高比能锂电池功能性粘结剂设计—从分子结构到电极性能

能源学人  · 公众号  ·  · 2024-10-15 13:20
    

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1 文章导读 粘结剂虽然在电极中质量占比很低(~5 wt.%),却发挥了至关重要的作用 。电极各组分通过粘结剂粘接在一起,可以在长循环过程中保持结构稳定。PVDF粘结剂在传统电池体系中(例如:钴酸锂/石墨)表现出优异性能。但随着人们对高能量密度电池的持续探索,各种新型高比能正负极材料不断涌现。例如,高压钴酸锂、高镍三元、富锂锰基等高容量正极材料和硅基负极、金属锂等高容量负极材料。 这些高比能体系带来的一系列新的挑战,迫切需要开发具有更高性能的粘结剂材料 。(1)超高电极材料负载量。提高电极载量是提高能量密度最直接的方式之一,但是更厚的电极对粘结剂的粘附力要求也更高;(2)大体积形变。硅负极超过300%的体积形变要求粘结剂也能够承受对应的超大形变量;除此之外还有(3)高电压充电带来的电极界面 ………………………………

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