基于PAA黏结剂的陶瓷浆料界面研究

聚丙烯酸(PAA)黏结剂作为一种常用的表面改性剂,在锂离子电池极片涂布过程中对极片边缘陶瓷浆料的界面性能起着重要的作用。本研究旨在探究PAA黏结剂对陶瓷浆料界面性能的改善效果。通过固相共混法,使用PAA替代传统聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂制备了陶瓷浆料,并对浆料流变特性及接触角进行测试。结果显示,相对于传统PVDF体系陶瓷浆料,接触角降低至22.7°,且浆料黏度回弹率≤10%,显著提升了陶瓷浆料的润湿性和稳定性,这使得陶瓷浆料更易涂布于基材表面,并与正极活性物质的融合区形成均匀的涂层。这些研究结果为PAA黏结剂在锂离子电池陶瓷浆料制备和应用中的设计和优化提供了重要的理论基础。

PAA黏结剂用于高比容量锂离子电池磷@碳负极

磷-碳复合材料用于锂离子电池负极材料,具有比容量高、安全性好、价格低廉的优点,有望应用于高比能量电池,但是其锂化前后较大的体积变化对极片工艺提出了挑战。本文探讨了聚丙烯酸(PAA)黏结剂在高比容量磷-碳复合基锂离子电池负极极片中的应用,并与PVDF黏结剂进行了比较。研究表明,PAA黏结剂制备的电极具有相对更优的极片外观和电化学性能,极片的首次库仑效率可以达到85.5%,平均循环库仑效率高达99.7%。其中黏结剂与集流体间的黏接强度是影响电极性能的主要原因。本研究有助于推动新型高比容量磷基负极的应用,为高比能量二次电池技术的研发提供理论和实验依据。

PAA类黏结剂在锂电池中电化学性能研究进展

黏结剂是维持极片完整性必不可少的部分,对电池比容量、循环稳定等性能的提高非常重要。聚丙烯酸(PAA)因含有较多极性官能团,可溶于水,而被用作锂电池正负极黏结剂。PAA黏附性好,但极性基团使得分子链间形成的氢键导致PAA链刚性较大,不利于维持充放电过程中极片的完整性,因此,控制PAA官能团数量、改变官能团种类及PAA分子链结构,对锂电池电性能的提高势在必行。本文综述了近几年锂电池用PAA黏结剂的研究进展,重点介绍了PAA黏结剂的结构特性、改性及应用方式及其对不同种锂电池首次库伦效率、循环稳定性和阻抗性能的影响,并对PAA黏结剂的未来改性研究热点做了展望,探索PAA引入不同结构的弹性或导电聚合物后,对于黏结剂本身性能的影响,改善界面性能,以适用于不同活性材料正负极,提高锂离子传输速率,更好地提高锂电池的使用性能。

交联型水性粘结剂的制备及其在磷酸铁锂正极的应用研究

丙烯酸(AA)通过自由基接枝聚合对聚乙烯醇(PVA)进行改性,得到接枝聚合物PVA-g-PAA,并与季戊四醇(PER)交联剂共同作为磷酸铁锂(LFP)正极的交联型水性粘结剂,探讨了交联温度及不同PER使用量对LFP正极电化学性能的影响。交联温度与极片制备工艺温度相吻合,极片在烘干的过程中同时完成交联反应。当PER的加入量为PVA-g-PAA的5mol%时,LFP电极表现出最优的粘结力和电化学稳定性,在0.2 C和1 C倍率下进行充放电循环测试,PVA-g-PAA-c-5%PER在0.2C倍率下循环100圈后的容量保持率为99.4%,PVA-g-PAA和PVDF的分别为94.4%和88.6%;PVA-g-PAA-c-5%PER在1C高倍率下循环400圈后的容量保持率为82.6%,而PVA-g-PAA的保持率为78.8%。

粘结剂对硅基负极圆柱18650电池性能影响研究

将聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素钠(CMC)+丁苯橡胶(SBR)用于硅基负极,对比了两种粘结剂体系硅基负极的半电池容量、交流阻抗;并制作了商业化的18650型全电池,对比了常温容量、倍率充电、倍率放电、高温存储、常温循环和高温循环,以及低温放电等性能。发现PAA粘结剂体系具有更低的交流阻抗,在常温容量、倍率性能、常温循环等性能方面表现出比CMC+SBR体系更优的性能;但是高温性能CMC+SBR体系更有优势。