新型共聚物黏合剂可延长锂离子电池寿命

锂离子电池容量随时间下降的主要原因之一是普遍采用石墨制备的负极退化。石墨负极的主要挑战之一是石墨材料在大电流深循环下的剥落。因此，石墨需要黏结剂来防止在使用过程中降解。目前最广泛使用的黏结剂是聚偏二氟乙烯(PVDF)。然而PVDF不导电，在电解液中会缓慢溶解，对集流器的黏附性较差，不能作为长寿命锂离子电池的强力黏合剂。

由日本科学技术高级研究所Noriyoshi Matsumi教授领导的团队在《ACS Applied Energy Materials》发表的一篇文章指出，以BP(双亚氨基烯对苯二酚对苯撑)为黏合剂制备的负极性能好于采用PVDF黏合剂，表现出优异的性能，可逆容量为 260 mAh/g、倍率为1C时，循环周期达1 735圈，且容量保持率为95%。研究人员将BP黏合剂的卓越性能归因于其机械强度：①BP黏合剂机械稳定性更好，负极黏附性强，部分是由于双亚氨基烯醌基团和石墨之间的π-π相互作用，同时也由于共聚物的配体与电池铜集流体之间良好的黏附性；②BP共聚物导电率不仅比PVDF高很多，而且形成的导电固体电解质界面更薄，电阻更小；③BP共聚物不易与电解质发生反应，降解速率大幅减小；④BP共聚物负极也表现出非常高且稳定的库仑效率。库仑效率是衡量电池性能的一个指标(在一个周期内充电电量和放电电量的比例)。