锂离子电池水性聚丙烯酸黏结剂的作用机理、改性及应用OA

聚丙烯酸(PAA)基水性黏结剂富含羧基官能团,能够通过氢键或共价键与活性物质表面紧密结合,具有良好的黏结性能,已成为锂离子电池(LIBs)水性黏结剂的研究热点。然而,当前PAA基黏结剂面临着刚性强脆性大、难以适应硅负极等在充放电循环过程中巨大的体积变化等瓶颈,限制了其实际应用。基于此,本文系统综述了PAA基黏结剂的改性策略与结构特征,深入分析了其对活性物质的黏结性能及作用机理,重点阐述了其在维持电极机械完整性、缓冲活性物质体积膨胀以及调控固体电解质界面膜从而提升电池综合性能等方面的关键作用,并评述了PAA基黏结剂在不同活性物质体系(如硅负极、硫正极、磷酸铁锂、高压正极材料和新型电极材料)中的应用成效。最后,指出了未来黏结剂的发展方向,即开发具备自修复功能、高离子电导率架构、多功能一体化、源头绿色化以及人工智能赋能的黏结剂体系,系统性解决电极-电解质界面稳定性、反应动力学限制、结构机械完整性等关键问题,为下一代高能量密度LIBs提供创新性黏结剂设计思路。