聚四氟乙烯增强干法制备高比表面积铅碳电池正极的性能研究

本文创新性地采用干法加压工艺制备铅碳电池正极，通过引入聚四氟乙烯（PTFE）粘结剂优化正极活性物质（PAM）排列结构，显著提升电极比表面积并构建高效电解液传输通道。该技术突破传统湿法涂膏工艺限制，解决了正极软化脱落难题，使电池兼具优异倍率性能和循环稳定性（CDP），为长寿命储能电池开发提供新思路。

　　

Highlight

高比表面积正极

通过与传统湿法涂膏电极（CWP）的物理特性对比分析（图1a），干法压制制备的电极（CDP）展现出显著优势。SEM图像显示（图1b,c），正极板成型后因无水蒸发过程，PAM呈整齐排列且无细纹结构。活性物质颗粒紧密附着于栅格表面，相互连接形成连续导电网络，这种结构有利于电子快速转移和电解液渗透。

Conclusions

本研究创新性地结合干法工艺与PTFE粘结剂，开发出具有高比表面积、多活性位点和长循环寿命的正极体系。在电极微观结构和物理性能方面，干粉压制法（CDP）制备的正极板具有突出优势：SEM显示PAM排列致密有序且与栅格结合良好；XRD表明其可提升β-PbO₂生成效率；电化学测试证实该电极在5C倍率下仍保持优异性能，循环300次后容量保持率达91.7%。这项工作为突破传统铅碳电池寿命瓶颈提供了创新解决方案。