硅基负极问题及PAA粘结剂

1、硅基负极：高比容快充性能强，下一代负极材料方向

硅基负极：硅在常温下与锂合金化，理论比容量高达 4200mAh/g，是目前石墨类负极材料的十倍以上。当前高端石墨克容量已达到360-365mAh/g，接近理论克容量372mAh/g；硅基负极有望成为下一代负极。
硅基负极优势：

1）电位低、克容量高，能量密度高；

2）高倍率安全性。其本身为均匀的纤维，能够缓解脱嵌和吸附中表面吸力引起的安全问题。

3）工作电压适宜，略高于石墨，低于钛酸锂和过渡金属氧化物。

硅基负极商业化目前存在几方面问题：

1.材料体系膨胀大，导致硅基负极破碎，与极片脱离，导致循环寿命差，

2.电子导电率低，

3.首次库伦效率低。
解决方案：

1.针对体积膨胀，循环寿命差采用包覆技术，粘结剂；

2.针对首效低采用预锂化技术；

3.电子导电率低：采用聚合物包覆技术。

• PAA（聚丙烯酸）极性基团中羧基比例高，能够和表面含有羟基等基团的活性物质形成较强的氢键作用。促进对材料的分散稳定性，也有效抑制硅负极材料体积膨胀。极性基团通过氢键与硅材料表面，促进SEI膜的形成，促进循环性能提升。