锂电革命：双层涂布技术
近年来，随着新能源市场的快速增长，传统单层涂布工艺在电芯性能上的局限性日益凸显。双层涂布工艺作为一种新兴技术，通过分层设计和精准控制，显著提升了极片制造的质量与性能，已成为行业研究的热点方向。双层涂布工艺是指在集流体上依次涂布两种成分不同的浆料，形成具有上下两层结构的电极。
双层涂布对锂离子电池极片进行多层的微观结构设计可以提高性能，比如：
- 通过极片层级精细设计，构造“离子和电子高速通道”，减小锂离子扩散阻力，减缓容量衰减；
- 通过调控极片多孔结构的梯度分布，实现极片梯度结构，完美兼顾高能量密度和超级快充双核心。
因此为了提高这种精细结构的生产效率，双层涂布技术应运而生。主要配置两种不同的浆料，通过多层涂布，提高电极的性能。以下是一些双层结构电极具体实例：
1.粘结剂分层结构
锂离子电池粘结剂分层设计，主要为了克服涂布干燥过程中粘结剂向表面迁移的问题以及提升箔材与活性材料之间的粘接力。该设计通常在底层浆料采用更高比例的粘结剂，以增强电极与集流体的结合力，确保结构稳定，同时上层可优化电化学性能，此外，合理的粘结剂分布还能进一步提升电极的电化学性能，减少极化损耗。
2.导电剂分层结构
锂离子电池导电剂分层设计，是指在极片垂直方向优化导电网络：通常增加下层（近集流体）导电剂含量以强化能够形成更多的导电通路，电子传输电阻低；上层则可侧重离子传输。这能降低极片电阻，改善反应均匀性，从而提升电池的倍率性能和循环稳定性。
3.活性材料粒径分层
活性颗粒粒径分层：通常采用“下小上大”的排布方式，即靠近集流体的下层使用小粒径活性颗粒，以增加反应界面，缩短离子固相扩散路径；靠近隔膜的上层使用大粒径颗粒，构建有利于电解液浸润和离子快速传输的孔道结构。
4.活性物质种类分层
将具有不同特性的活性物质进行组合。例如，在下层使用高容量型材料以保证能量密度，在上层使用高功率型材料以优化倍率性能，实现优势互补。降低电极的离子和电子传输阻抗，改善反应均匀性，从而显著提升电池的倍率性能（特别是快充能力）和循环稳定性。研究表明，从隔膜到集流体方向孔隙率逐步降低的电极结构，能有效降低离子迁移阻力，表现出最佳的综合性能。
5.孔隙率（面密度）分层结构
其关键在于构建梯度结构：在靠近隔膜一侧设计高孔隙率和适当的面密度，以提供优异的离子传输通道；在靠近集流体一侧则采用低孔隙率和较高的面密度，以确保良好的电子导电性和结构稳定性。这种设计解决单一均匀结构电极难以兼顾高能量密度和优异倍率性能的矛盾。通过梯度化的孔隙率和面密度设计，有效降低离子迁移阻力，显著改善电池的快充能力和循环寿命。
小结：双层涂布工艺通过创新性的分层设计，在提升电池能量密度、循环寿命和安全性的同时，也实现了生产效率的优化，为下一代高性能锂电池的开发提供了可靠的技术路径。