综述：电池电极粘结剂的聚合物化学设计

这篇综述系统探讨了聚合物粘结剂在锂离子电池（LIBs）中的关键作用，聚焦于分子设计如何提升粘结剂的核心功能（如粘附性、机械强度）和增强属性（如离子导电性、阻燃性），为高能量密度电极（如硅负极、富镍正极）提供创新解决方案，推动下一代电池技术的发展。

　　

Abstract

聚合物粘结剂是电池电极稳定性的核心，通过粘附性和内聚力确保活性材料分散与机械弹性。传统粘结剂如聚偏氟乙烯（PVDF）和羧甲基纤维素/丁苯橡胶（CMC/SBR）难以满足高容量/高压电极需求，导致电化学性能下降。近年来，聚合物化学的进步推动了多功能粘结剂的发展，通过分子工程优化结构-性能关系，实现机械强度、界面稳定性和电化学兼容性的协同提升。

Introduction

锂离子电池（LIBs）在电动汽车和储能领域占据主导地位，但高能量密度需求对电极组件提出更高要求。粘结剂虽仅占电极小部分，却直接影响结构完整性和循环寿命。PVDF和CMC/SBR因粘附性不足、机械顺应性差等问题，在高负载电极中表现不佳。新型粘结剂通过功能化基团（如动态交联、两亲性设计）和分子量调控，显著提升性能。

Polymer chemistry: addressing the design requirements for electrode binders

粘结剂设计需兼顾四大核心功能（粘附性、分散稳定性、机械性能、电化学稳定性）和四大增强属性（离子/电子导电性、电解质相互作用、阻燃性）。例如，超支化结构可增强硅负极的循环稳定性，而含聚乙二醇（PEG）的粘结剂能促进锂离子传输。

Application of binders to LIBs and beyond

硅基负极因体积膨胀>300%需高弹性粘结剂（如聚丙烯酸），而富镍正极（如NCM811）需抗氧化粘结剂（如聚酰亚胺）。干法电极工艺则要求低溶剂依赖性的热塑性粘结剂。

Summary and outlook

未来粘结剂将向多尺度工程发展，结合人工智能预测材料性能，并拓展至钠离子电池和固态电池体系。韩国研究基金会（NRF）资助的案例表明，定制化粘结剂设计是突破电池技术瓶颈的关键。

（注：全文严格基于原文缩编，专业术语如NCM₈₁₁
、SEI（固体电解质界面）等均保留原格式，未添加非原文信息。）