Liants pour batteries au lithium tels que PVDF, CMC, PAA, etc.
Jun 15, 2025
Les électrodes des batteries lithium-ion (LIB) sont principalement composées de matériaux électrochimiquement actifs, d'additifs conducteurs, de liants, de collecteurs de courant et d'autres composants. Parmi ceux-ci, les liants sont essentiels aux électrodes des LIB. Ils permettent l'adhésion ferme des matériaux actifs et conducteurs au collecteur de courant, formant ainsi une structure d'électrode complète. Ils empêchent le détachement ou l'exfoliation des matériaux actifs pendant les processus de charge et de décharge, tout en les dispersant uniformément. Cela permet la formation d'un réseau de transport d'électrons et d'ions favorable, facilitant ainsi le transport efficace des électrons et des ions lithium. Actuellement, les substances utilisées comme liants d'électrodes comprennent le poly(fluorure de vinylidène) ( PVDF) , carboxyméthylcellulose (CMC), caoutchouc styrène-butadiène (SBR), poly(vinylpyrrolidone) (PVP), poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), poly(acrylonitrile) (PAN), poly(acide acrylique) ( PAA ), alcool polyvinylique (PVA), alginate de sodium (Alg), polymère de β-cyclodextrine (β-CDp), émulsion de polypropylène (LA132), poly(tétrafluoroéthylène) ( PTFE ), et ainsi de suite, ainsi que des dérivés fonctionnalisés des polymères ou copolymères mentionnés ci-dessus formés par des monomères. Dans les électrodes de batterie lithium-ion (LIB), les performances idéales du liant doivent inclure : (1) stabilité chimique et électrochimique dans un système électrode/électrolyte donné, résistance à la corrosion de l'électrolyte et absence de réactions redox dans la plage de tension de fonctionnement ; (2) Il doit présenter une bonne solubilité, avec un taux de dissolution rapide et une solubilité élevée dans les solvants, et les solvants requis doivent être sûrs, respectueux de l'environnement et non toxiques, les solvants à base d'eau étant préférés ; (3) Il doit avoir une viscosité modérée pour faciliter le mélange de la boue et maintenir la stabilité de la boue, tout en possédant une forte adhérence, ce qui donne des électrodes avec une résistance au pelage élevée, d'excellentes propriétés mécaniques et une faible utilisation de liant ; (4) Il doit démontrer une bonne flexibilité pour tolérer la flexion lors de la manipulation des électrodes et les changements de volume des particules de matériau actif pendant les cycles de charge-décharge des LIB ; (5) Il doit être capable de former un réseau conducteur idéal avec des agents conducteurs, conduisant à des électrodes avec une bonne conductivité électrique et une bonne capacité de conduction des ions lithium ; (6) Il devrait être largement disponible et peu coûteux. Cet article résume les récentes avancées de la recherche liées aux liants d'électrodes LIB, en mettant l'accent sur l'introduction des mécanismes d'adhésion des liants dans les électrodes et les liants à base d'huile et d'eau couramment utilisés dans les électrodes LIB actuelles. 1 Mécanisme d'adhésion des liants dans les élec...
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