PTFE含量对干法软炭电极性能的影响OA
Influence of PTFE content on the performance of soft carbon dry-process electrode
干法电极技术是厚电极制造的一种无溶剂且环保的替代方案.采用干法电极技术制备软炭负极,探究聚四氟乙烯(PTFE)黏结剂含量对电极电化学性能的影响.通过PTFE纤维化工艺,将软炭、导电炭与不同质量分数(3%、5%、7%)的PTFE混合,制备自支撑电极膜,并分析形貌特征及电化学行为.PTFE含量显著影响电极的结构稳定性与电化学性能:低PTFE含量使得黏结网络不完整,高PTFE含量会导致过量PTFE覆盖活性物质表面,阻碍电子传输,二者都会加剧容量衰减;而 5%PTFE组(P5)在机械强度与导电网络间取得平衡,黏附网络稳定,表现出最优的综合性能,以 0.2 A/g电流在2.0~4.0 V循环 100 次,容量保持率为 71%.研究可为干法电极中黏结剂比例的优化提供依据.
Dry-process electrode technology is a solvent-free and environmentally friendly route for thick-electrode manufacturing.Dry-process electrode technology is applied to fabricate soft carbon anodes and the effect of polytetrafluoroethylene(PTFE)binder content on the electrochemical performance of the electrodes is investigated.Through the PTFE fibrillation process,self-supported electrode films are prepared by blending soft carbon,conductive carbon and PTFE(mass fraction is 3%,5%,7%).The morphological features and electrochemical behaviors are analyzed.PTFE content significantly influences electrode structural stability and electrochemical performance:low PTFE content results in incomplete binder networks;high PTFE content leads to excessive PTFE covering on active material surfaces and hindering electron transport,both accelerating capacity decay.The 5%PTFE formulation(P5)achieves optimal balance between mechanical robustness and conductive network integrity,exhibiting stable adhesive networks and superior comprehensive performance.The capacity retention rate reaches to 71%after 100 cycles at 0.2 A/g current in 2.0-4.0 V.This work provides critical insights for optimizing binder ratios in dry-process electrode.
刘洋;徐德鸿;徐建伟;张晓虎;刘福顺;孙现众
北京绿发中科锂电容科技有限公司,北京 101111||中国绿发投资集团有限公司,北京 100020中国科学院电工研究所,高密度电磁动力与系统全国重点实验室,北京 100190||齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院,山东省先进电磁变换技术重点实验室,山东 济南 250013北京绿发中科锂电容科技有限公司,北京 101111||中国绿发投资集团有限公司,北京 100020中国科学院电工研究所,高密度电磁动力与系统全国重点实验室,北京 100190||齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院,山东省先进电磁变换技术重点实验室,山东 济南 250013北京绿发中科锂电容科技有限公司,北京 101111||中国绿发投资集团有限公司,北京 100020中国科学院电工研究所,高密度电磁动力与系统全国重点实验室,北京 100190||齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院,山东省先进电磁变换技术重点实验室,山东 济南 250013
信息技术与安全科学
锂离子电池干法电极聚四氟乙烯(PTFE)纤维化软炭电极负极材料
Li-ion batterydry-process electrodepolytetrafluoroethylene(PTFE)fibrillationsoft carbon electrodeanode material
《电池》 2026 (2)
338-344,7
国家自然科学基金项目(52377218,52207250)
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