粉體行業(yè)在線展覽
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聚丙烯酸 PAA
直接聯(lián)系
綠能纖材（重慶）科技有限公司
重慶
面議
聚丙烯酸 PAA
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粘結(jié)劑作為電極的重要組成部分，對于穩(wěn)定負(fù)極結(jié)構(gòu)，改善電池性能具有重要作用。根據(jù)趙桃林等的研究，不同性質(zhì)的粘結(jié)劑會(huì)直接影響電池的比容量、庫倫效率和電化學(xué)性能的穩(wěn)定性等。環(huán)保綠色的水性粘結(jié)劑為發(fā)展主流，PAA更適用于硅基負(fù)極材料。根據(jù)李延良等的研究，目前應(yīng)用于負(fù)極的粘結(jié)劑大多屬于水性粘結(jié)劑，包括PAA、CMC、SBR等，具有無溶劑釋放、生產(chǎn)環(huán)境綠色、成本低、不易燃、使用安全等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)周建華、徐鄭帥、米吉福、武兆輝、李延良等的研究表明，PAA具備的高濃度羧基官能團(tuán)、鈉化后可改善SEI膜的性能以防止電化學(xué)循環(huán)過程中電解液的分解、無定型高分子晶體結(jié)構(gòu)、將純硅電極的**庫侖效率提升到90%以上等特點(diǎn)，使PAA相對其他粘結(jié)劑更適用于硅基負(fù)極材料。
聚丙烯酸（PAA）為鏈狀高分子水性粘結(jié)劑。PAA作為粘結(jié)劑具有以下優(yōu)勢：
A: 在電解液碳酸酯溶劑中幾乎不會(huì)發(fā)生溶脹，充放電過程中電極片結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；
B: 其結(jié)構(gòu)中的羧基含量高于CMC，能夠和表面含有羥基等基團(tuán)的活性物質(zhì)材料形成較強(qiáng)的氫鍵作用，促進(jìn)在電極表面形成比CMC更加均勻的包覆；
C: 能夠在電極片中形成較為致密的膜，增加活性物質(zhì)與集流體間的電接觸；
D: 優(yōu)良的抗拉機(jī)械強(qiáng)度，有利于機(jī)械加工。
Wening等對比了PAA、CMC和PVDF作為粘結(jié)劑對鈦酸鋰電極性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，使用PAA的鈦酸鋰電極片呈現(xiàn)出**的均勻性和良好的電化學(xué)性能，在1C倍率下充放電時(shí)具有150mAh/g的比容量，在16C倍率下仍具有130mAh/g的比容量。PAA同時(shí)也適用于磷酸鐵鋰正極和硅負(fù)極。
PAA中-COOH的中和度在很大程度上影響其作為粘結(jié)劑的性能。PAA溶于水后由于分子間較強(qiáng)的羧基氫鍵作用力容易形成分子間團(tuán)聚的結(jié)構(gòu)。使用堿類將PAA中和后制備出 PAH-M鹽，羧基鹽基團(tuán)間的靜電排斥提高了分子鏈的舒展性，有利于減小分子間團(tuán)聚效應(yīng)。
Han等以不同類型的PAH-M（M=Li、Na、K、NH4）作為硅/石墨復(fù)合負(fù)極材料電極的粘結(jié)劑，研究了鹽的種類以及其中和度對電極片性能的影響。使用PAH0.2Na0.8的硅-石墨電極片表現(xiàn)出****庫倫效率（69％）、****可逆容量（1400mAh/g）以及**循環(huán)性能。這可能是由于Na+有利于提高材料表面SEI膜的性能，從而改善了材料嵌鋰的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
