基于氢键相互作用构建三维网络型粘接剂及在锂电池中的应用

作者：靳玲玲; 郭盼龙; 许钰婷; 陈佳欣; 马宇婷; 李素丽^*; 李真^*

来源：广东化工, 2023, 50(19): 10-12.

• 锂离子电池
• 硅负极
• 粘接剂
• 聚合物复合物
• 软硬段

硅负极具有较高的理论克容量，利用硅负极替代石墨负极是提升锂离子电池容量最有效的方法。但硅负极充放电过程中存在体积膨胀变化大，容易造成粘接网络破损、极片脱模等问题，传统的PAA、PVA、PVDF、CMC等粘接剂无法很好地解决此问题。本文利用刚性聚丙烯酸和柔性聚环氧乙烷通过氢键结合，构建具有刚柔并济型的新型粘接剂网络，很好适应硅负极体积膨胀，提升硅负极循环容量保持率，降低电芯厚度增长率。本文通过核磁表征了粘接剂的结构，利用剥离力测试表征了极片粘接强度；并将该粘接剂组装成软包全电池，评估了电化学阻抗(EIS)和不同温度循环性能。结果显示，采用新型粘接剂电池的循环性能得到显著改善，与纯PAA相比，常温循环600 T，容量保持率由85.7%提升到90.2%;45℃循环600T，容量保持率由80.1%提升到85.2%。此外，采用PAA-PEO复合物粘接剂电芯的厚度显著下降，膨胀得到改善。

• 单位
  北京理工大学珠海学院