鋰離子電池硅基負(fù)極用功能粘結(jié)劑的研究進(jìn)展

摘要：硅（Si）具有超高的理論比容量、較低的嵌鋰電位及豐富的儲(chǔ)量等優(yōu)勢(shì)，是發(fā)展高比能鋰離子電池的關(guān)鍵負(fù)極材料。同納米Si相比，低成本、高振實(shí)密度和低界面反應(yīng)的微米Si應(yīng)用于高體積能量密度器件獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。然而其300%體積形變產(chǎn)生的巨大應(yīng)力，使得顆粒破碎粉化、電極結(jié)構(gòu)退化以及導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)失效等問(wèn)題更為嚴(yán)峻，極大制約了其商業(yè)化進(jìn)程。粘結(jié)劑是適應(yīng)Si體積變化，提供穩(wěn)定導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的重要手段。開發(fā)高容量、高穩(wěn)定微米Si基負(fù)極對(duì)粘結(jié)體系設(shè)計(jì)提出了更大的挑戰(zhàn)。本文首先闡明了粘結(jié)劑的基礎(chǔ)功能與粘結(jié)機(jī)制，然后從自愈合、電子導(dǎo)電、離子導(dǎo)電以及參與固態(tài)電解質(zhì)層構(gòu)建四個(gè)方面，總結(jié)了Si基負(fù)極用功能粘結(jié)劑的設(shè)計(jì)策略和作用原理，最后展望了面向?qū)嵱没腟i基負(fù)極功能粘結(jié)劑面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：鋰離子電池；硅基負(fù)極；功能粘結(jié)劑；自愈合聚合物；導(dǎo)電聚合物

中圖分類號(hào)：O646