高性能全固态锂电池用高粘附性干法加工粘结剂P(TFE-TTD)的突破性研究

本文推荐一种新型干法加工粘结剂P(TFE-TTD)，用于解决全固态锂电池(ASSLBs)中PTFE粘结剂循环稳定性差、高倍率性能不足的问题。该粘结剂通过增强阴极组分界面粘附力，显著提升电池性能（放电容量达183.8 mAh g?1，200次循环后容量保持率87%），为高能量密度、高安全性ASSLBs的开发提供新思路。

　　

Highlight

全固态锂电池(ASSLBs)采用聚四氟乙烯-co-2,2,4-三氟-5-三氟甲氧基-1,3-二氧戊环(P(TFE-TTD))作为高粘附性干法加工粘结剂，其独特的分子结构显著提升阴极组分（活性物质LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂、电解质Li₆PS₅Cl与导电碳）的界面结合力，同时降低电阻。

Materials

P(TFE-TTD)（分子量1.36×10⁵ g mol^?1）含40 mol%四氟乙烯(TFE)和60 mol%二氧戊环(TTD)单元，与PTFE相比展现出更优的粘弹性和电化学兼容性。

Results and discussion

FT-IR分析证实P(TFE-TTD)具有更强的极性基团相互作用，其纤维网络结构在干法加工中形成均匀三维导电网络。电池测试显示，该粘结剂使电极体积变化应力降低30%，界面阻抗减少45%，实现2.2 mAh cm^?2的面容量。

Conclusions

P(TFE-TTD)通过机械互锁和化学键合双重作用，解决了传统PTFE粘结剂在ASSLBs中的绝缘性和弱粘附缺陷，为无溶剂电极加工技术树立了新标杆。