锂离子电池硅负极粘结材料的研究进展

硅基负极材料因具有较高的理论比容量4200 mA·h/g,已成为国内外新能源锂离子电池负极材料领域研究热点.然而,由于硅基材料体积膨胀率高达400％,经多次充放电循环后,硅颗粒会发生破裂和粉化使其在电极基体上易脱落,从而导致电池容量衰减快、寿命短的技术缺陷.为缓解硅颗粒巨大体积变化产生的应力以及维持电极完整性,国内外科研工作者对活性材料、导电剂、粘结剂、电解液等进行了系统研究,其中聚合物粘结剂改性是一种实现其高寿命、抗衰减的有效手段之一.基于锂离子硅基负极材料的优异特性及粘结材料的研究现状,综述了硅基负极组成、结构、性能、作用原理、分子间作用机制以及负极粘结剂的分子结构设计,探讨其对硅基锂离子电池电化学性能的影响规律,为锂离子电池硅基负极粘结材料的应用与开发提供理论和实践指导.