电池材料体系即将迎来全新的改变，特别是在负极性能方面，有望突破现有的倍率限制。知道的越多，疑惑的越少，本期让我们深入了解一下这方面的进展。

● 硅基负极材料

首先，我们来谈谈硅基负极材料。在提升电池的倍率，也就是充放电速度方面，石墨负极中锂离子的脱嵌速度是关键。

为了加快这一过程，硅基负极成为了下一代负极材料的重要方向。

硅基负极通过将硅掺杂到人造石墨中，利用碳作为分散基体、硅作为活性物质，形成一种复合材料。

这种结构设计，加上纳米化和多孔硅等技术，为硅膨胀提供了空间。现在，多家知名汽车制造商都在积极研究和推进硅基负极的应用，希望通过‘掺硅补锂’技术提高电池容量和倍率。

而在这个领域，新型水性粘结剂—聚丙烯酸树脂胶—PAA，扮演了重要角色。

PAA以其出色的机械强度，能够有效控制硅膨胀、减少材料脱落、提升电池循环性能，非常适合与硅基负极搭配使用。

谈到粘结剂，它是锂电池生产中不可或缺的辅助材料。

它主要用于正负极，能够改善浆料在极片上的附着力，稳定极片结构，从而改善电池的整体性能。目前主流的粘结剂包括PVDF、CMC、SBR和PAA等。

水性粘结剂，尤其是PAA，因其环保、成本低、不易燃和使用安全等优点，成为了电池负极粘结剂的首选。

PAA的特点还有哪些呢，PAA如何替代SBR应用于石墨负极呢，PAA产业进程又是如何加速的呢？欢迎大家点赞关注 下一期我们继续了解。

前言

上期介绍了粘结剂丁苯橡胶乳液SBR的重要参数及影响，知道的越多，疑惑的越少，本期将了解另一款粘结剂PAA。

聚丙烯酸（PAA）是一种水溶性高分子聚合物，别名丙烯酸均聚物，是一种链状高分子水性粘结剂，呈弱酸性,无色或淡黄色液体。由聚丙烯睛或聚丙烯酸酯在100度左右的温度下进行酸性水解，并用硫酸钠水溶液组成的氧化／还原系统作为引发剂的聚合方法来制取。

PAA黏结剂的结构特性

同SBR/CMC体系相比较来看，PAA属于线粘接，对颗粒的锚固程度更高，极片的内聚力更强，有利于结构稳定。SBR/CMC侧重于颗粒之间点对点粘结，极片压实后反弹、注液后膨胀率变大。水性PAA含有较高比例的羧酸钠等强极性基团，对集流体有更好的粘接效果。

安全性能

PAA的体积热膨胀系数较小，热扩散系数大，其电池在大功率充放电及高温下使用时，较PVDF基锂电池更安全，因体积膨胀发生安全事故的可能性更小，可以避免因温度集中而引发的火灾。

阻抗性能

将改性后的PAA黏结剂用于锂电池正负极，可以更好地抑制活性材料的体积膨胀，形成更稳定的薄SEI膜，有效地阻隔电解液对活性材料的腐蚀，降低电极的阻抗，尤其是电荷传递阻抗，提高锂离子扩散速率，这对于电池使用性能的提高具有至关重要的作用。

以上介绍了PAA的三个特性，那么作为粘结剂，PAA 又有哪些优势呢?

◆在电解液碳酸酯溶剂中几乎不会发生溶胀，充放电过程中电极片结构稳定；

◆其结构中的羧基含量高于 CMC ，能够和表面含有羟基等基团的活性物质材料形成较强的氢键作用，促进在电极表面形成比 CMC 更加均匀的包覆；

◆能够在电极片中形成较为致密的膜，增加活性物质与集流体间的电接触；

◆丙烯酸 PAA 类粘结剂含有较多的羧基，这些羧基能够通过氢键与 Si 材料表面的一些官能团连接在一起，并能够促进负极 SEI 膜的形成，能够极大的改善 Si 负极的循环性能，因此 PAA 类的粘结剂是一种非常优异的 Si 负极粘结剂；

◆Li 化后的 PAA 即 LiPAA 具有更加优异的性能，可以有效提高负极材料容量、降低阻抗、改善长循环特性，提升循环库伦效率。

黏结剂作为电极中占比较少的部分，不仅起到黏附作用，也可间接增加电池容量比，提高循环稳定性。

PAA黏结剂因羧基的存在而具有良好的黏附力，与其他聚合物进行共混、聚合后，可以与之产生协同作用，利于电池电性能的提升。

下期将介绍另外一款胶黏剂——导热结构胶，文章会和视频号内容同步更新。感谢您的观看，敬请期待！

▲声明：观点仅代表作者本人，不代表伊斯特立场，部分资讯来自网络如有侵权或其他问题，请联系删除。