化学学报 ›› 2024, Vol. 82 ›› Issue (8): 833-842.DOI: 10.6023/A24050160 上一篇 下一篇
研究论文
郑坤贵a, 刘君珂a, 胡轶旸a, 尹祖伟a, 周尧a,*(), 李君涛a, 孙世刚b
投稿日期:
2024-05-16
发布日期:
2024-07-01
基金资助:
Kungui Zhenga, Junke Liua, Yiyang Hua, Zuwei Yina, Yao Zhoua,*(), Juntao Lia, Shigang Sunb
Received:
2024-05-16
Published:
2024-07-01
Contact:
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聚丙烯酸锂(LiPAA)由于其较高的离子电导率和良好的化学稳定性被广泛用作锂离子电池负极的粘结剂, 但是LiPAA粘度低、硬度大, 作为粘结剂时负极极片的粘接性能、柔韧性和可加工性是较大挑战. 本工作将LiPAA与多种高分子聚合物复配, 通过添加羧甲基纤维素(CMC)或黄原胶(XG)提高粘结剂粘度, 采用透明质酸钠(HA)降低粘结剂脆性, 添加丁苯橡胶(SBR)提高剥离强度, 开发了两款基于LiPAA的复配型粘结剂(LiPAA-CMC-HA-SBR及LiPAA-XG-HA-SBR). 与商用负极粘结剂(CMC-SBR)相比, 所得两款基于LiPAA的复配粘结剂不仅具有合适的粘接强度及柔韧性, 且可显著改善石墨颗粒、导电剂、电解液之间的亲和性, 促进锂离子在电极/电解液界面的传输, 从而获得高电化学性能. 在0.5 C的电流密度下, 在循环150圈后, 采用上述两款复配粘结剂制备的石墨负极容量分别为209 mAh•g−1及191 mAh•g−1, 远高于使用CMC-SBR粘结剂的石墨负极(108 mAh•g−1). 此外, 传统配方需添加大量SBR (≈50%), 而基于LiPAA的配方中只需少量SBR即可保持极片完整性, 且可在低粘结剂含量(≈3%)和高活性物质载量(≈95%)时保持良好力学性能, 制备的石墨负极极片也拥有良好的电化学性能, 具有较好工业化应用前景.
郑坤贵, 刘君珂, 胡轶旸, 尹祖伟, 周尧, 李君涛, 孙世刚. 用于石墨负极的高性能聚丙烯酸锂基复合粘结剂的制备及性能研究[J]. 化学学报, 2024, 82(8): 833-842.
Kungui Zheng, Junke Liu, Yiyang Hu, Zuwei Yin, Yao Zhou, Juntao Li, Shigang Sun. A Lithium Polyacrylate-based High-performance Composite Binder for Graphite Anode[J]. Acta Chimica Sinica, 2024, 82(8): 833-842.
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