新型锂离子电池硅基材料粘结剂及其使用方法

一、项目简介 硅作为锂离子电池的负极材料，因其高的质量比容量（4200 mAh/g）和材料丰富、价格低廉等优点，越来越受到重视。然而，硅材料在嵌脱锂过程中会产生巨大的体积变化（400%），导致电极容量衰减快，循环性能差，无法实现商业化。研究表明，强韧的粘结剂是纳米硅基材料应用的先决条件。在锂离子电池中，粘结剂的作用是将活性材料和导电添加剂粘结到集流体上，形成电子导路，保证电池正常运行的高分子材料。在充放电过程中，粘结剂负责维持电极结构完整，确保电池正常重复运行。因此，粘结剂是锂离子电池正常运行的一个非常关键的因素。海藻酸钠可以提高硅基材料的循环性能。但是，其机械强度仍不足以承受硅基材料在充放电过程中巨大的体积变化产生的机械应力。多价阳离子可以与海藻酸钠发生交联作用，生成“鸡蛋盒”式的结构，从而增强了海藻酸钠的机械强度。这种交联的海藻酸钠用于锂离子电池硅基材料粘结剂，可以显著提高硅基材料的循环性能。同时，我们还研究开发了其它新型粘结剂。

二、技术成熟度 已申请专利，产品具有稳定性和一致性良好，性能达到国内领先水平，可以进行产业化生产。

三、应用领域及市场前景 锂离子电池

四、合作方式 技术许可、技术转让或合作开发。

一、项目简介 硅作为锂离子电池的负极材料，以其高的质量比容量（4200 mAh/g）和材料丰富、价格 低廉等优点越来越受到重视。但是硅材料在嵌脱锂过程中产生巨大的体积变化（400%），导 致电极容量衰减快，循环性能差，不能商业化。研究表明，强筋的粘结剂是纳米硅基材料应 用的先决条件。在锂离子电池中，粘结剂是将活性材料和导电添加剂粘结到集流体上，在极 片中形成电子导路，保证电池正常运行的高分子材料。在充放电过程中，粘结剂起到维持电 极结构完整，确保电池正常重复运行的作用。所以，粘结剂是锂离子电池正常运行的一个非 常关键的因素。海藻酸钠可以提高硅基材料的循环性能。但是，其机械强度仍不足以承受硅 基材料在充放电过程中巨大的体积变化产生的机械应力。多价阳离子可以与海藻酸钠发生交 联作用，生成“鸡蛋盒”式的结构，从而增强了海藻酸钠的机械强度。这种交联的海藻酸钠 用于锂离子电池硅基材料粘结剂可以显著地提高硅基材料的循环性能。同时，我们还研究开 发了其它新型粘结剂。 二、技术成熟度 已经申请专利，产品的稳定性和一致性良好，性能到达国内领先水平，可以进行产业化 生产。 三、应用领域及市场前景 锂离子电池 四、合作方式 技术许可、技术转让或合作开发。