Bindmiddelen voor lithiumbatterijen zoals PVDF, CMC, PAA, enz.
Jun 15, 2025
De elektroden van lithium-ionbatterijen (LIB's) bestaan voornamelijk uit elektrochemisch actieve elektrodematerialen, geleidende additieven, bindmiddelen, stroomcollectoren en andere componenten. Bindmiddelen vormen een cruciaal onderdeel van de LIB-elektroden. Bindmiddelen kunnen actieve en geleidende materialen stevig aan de stroomcollector hechten en zo een complete elektrodestructuur vormen. Ze voorkomen het losraken of afschilferen van actieve materialen tijdens het laden en ontladen, en verspreiden tegelijkertijd de actieve materialen en geleidende stoffen gelijkmatig. Dit maakt de vorming van een gunstig elektronen- en ionentransportnetwerk mogelijk, wat een efficiënt transport van elektronen en lithiumionen mogelijk maakt. Tot de stoffen die momenteel als elektrodebindmiddelen worden gebruikt, behoort polyvinylideenfluoride ( PVDF) , carboxymethylcellulose (CMC), styreen-butadieenrubber (SBR), poly(vinylpyrrolidon) (PVP), poly(methylmethacrylaat) (PMMA), poly(acrylonitril) (PAN), poly(acrylzuur) ( PAA ), poly(vinylalcohol) (PVA), natriumalginaat (Alg), β-cyclodextrinepolymeer (β-CDp), polypropyleenemulsie (LA132), poly(tetrafluorethyleen) ( PTFE ), enzovoort, evenals gefunctionaliseerde derivaten van de bovengenoemde polymeren of copolymeren gevormd door monomeren. In lithium-ionbatterij (LIB)-elektroden moeten de ideale bindmiddelprestaties het volgende omvatten: (1) chemische en elektrochemische stabiliteit in een bepaald elektrode-/elektrolytsysteem, weerstand tegen elektrolytcorrosie en geen optreden van redoxreacties binnen het bedrijfsspanningsbereik; (2) Het moet een goede oplosbaarheid vertonen, met een snelle oplossnelheid en een hoge oplosbaarheid in oplosmiddelen, en de vereiste oplosmiddelen moeten veilig, milieuvriendelijk en niet-giftig zijn, waarbij oplosmiddelen op waterbasis de voorkeur hebben; (3) Het moet een gematigde viscositeit hebben om het mengen van de slurry te vergemakkelijken en de stabiliteit van de slurry te behouden, terwijl het ook een sterke hechting moet hebben, wat resulteert in elektroden met een hoge pelsterkte, uitstekende mechanische eigenschappen en een laag bindmiddelgebruik; (4) Het moet een goede flexibiliteit vertonen om buiging te tolereren tijdens het hanteren van de elektrode en volumeveranderingen van actieve materiaaldeeltjes tijdens de laad-ontlaadcycli van LIB's; (5) Het moet in staat zijn een ideaal geleidend netwerk te vormen met geleidende middelen, wat leidt tot elektroden met een goede elektrische geleidbaarheid en een goede geleiding van lithiumionen; (6) Het moet breed beschikbaar en goedkoop zijn. In dit artikel worden recente onderzoeksresultaten met betrekking tot LIB-elektrodebindmiddelen samengevat, met de nadruk op de introductie van de hechtingsmechanismen van bindmiddelen in elektroden en de veelgebruikte bindmiddelen op olie- en waterbasis in huidige LIB-elektroden. 1 Hechtingsmechanisme van bindmiddelen in lithium-ionbatterij-elektroden Het productieproces van LIB-elektro...
Bekijk meer