第49卷2021年2月
第2期
第21-31页
J o u r n a l o fM a t e r i a l sE n g i n e e r i n g
V o l.49
F e b.2021
N o.2
p p.21-31
P A A类黏结剂在锂电池中
电化学性能研究进展
R e s e a r c h p r o g r e s s i ne l e c t r o c h e m i c a l
p r o p e r t i e s o f l i t h i u mb a t t e r i e s
w i t hP A Ab i n d e r s
刘梦如1,2，叶诚曦1,2，彭黎波1,2，翁景峥1,2
(1福建师范大学化学与材料学院，福州350007;
2福建师范大学福建高分子重点实验室，福州350007)
L I U M e n g-r u1,2,Y EC h e n g-x i1,2,P E N GL i-b o1,2,
W E N GJ i n g-z h e n g1,2
(1C o l l e g e o fC h e m i s t r y a n d M a t e r i a l sS c i e n c e,F u j i a nN o r m a l
U n i v e r s i t y,F u z h o u350007,C h i n a;2F u j i a nK e y L a b o r a t o r y
o f P o l y m e r S c i e n c e,F u j i a nN o r m a lU n i v e r s i t y,
F u z h o u350007,C h i n a)城市让生活更糟糕
摘要：黏结剂是维持极片完整性必不可少的部分，对电池比容量㊁循环稳定等性能的提高非常重要㊂聚丙烯酸(P A A)因含有较多极性官能团，可溶于水，而被用作锂电池正负极黏结剂㊂P A A黏附性好，但极性基团使得分子链间形成的氢键导致P A A链刚性较大，不利于维持充放电过程中极片的完整性，因此，控制P A A官能团数量㊁改变官能团种类及P A A 分子链结构，对锂电池电性能的提高势在必行㊂本文综述了近几年锂电池用P A A黏结剂的研究进展，重点介绍了P A A 黏结剂的结构特性㊁改性及应用方式及其对不同种锂电池首次库伦效率㊁循环稳定性和阻抗性能的影响，并对P A A黏结剂的未来改性研究热点做了展望，探索P A A引入不同结构的弹性或导电聚合物后，对于黏结剂本身性能的影响，改善界面性能，以适用于不同活性材料正负极，提高锂离子传输速率，更好地提高锂电池的使用性能㊂ 关键词：锂电池；黏结剂;P A A；循环性能；阻抗性能
d o i:10.11868/j.i s s n.1001-4381.2020.000532
中图分类号:TM912.9文献标识码:A 文章编号:1001-4381(2021)02-0021-11
A b s t r a c t:E l e c t r o d eb i n d e r i sa ne s s e n t i a l p a r t t o m a i n t a i nt h e i n t e g r i t y o
fe l e c t r o d e,a n di t i sv e r y i m p o r t a n t t o i m p r o v e t h e s p e c i f i c c a p a c i t y a n d c y c l e s t a b i l i t y o f t h e b a t t e r y.P o l y a c r y l i c a c i d(P A A)i s w i d e l y u s e d a s t h eb i n d e ro f a n o d eo r c a t h o d e i nt h e l i t h i u m b a t t e r i e sb e c a u s e i t c o n t a i n sm o r e p o l a r f u n c t i o n a l g r o u p s a n d c a nb e d i s s o l v e d i nw a t e r.D u e t o p o s s e s s i n g a l o t o f p o l a r g r o u p s,P A Ab i n d e r h a sb e t t e ra d h e s i o n.
B u t t h eh y d r o g e nb o n df o r m e db e t w e e nt h e m o l e c u l a rc h a i n sb yp o l a r g r o u p s m a k e s t h eP A A m o l e c u l a r c h a i nm o r e r i g i d,w h i c h i s n o t c o n d u c i v e t om a i n t a i n i n g t h e i n t e g r i t y o f t h e e l e c t r o d e s d u r i n g c h a r g i n g a n dd i s c h a r g i n g.I t i n d i c a t e s t h a t c o n t r o l l i n g t h en u m b e ro fP A Af u n c t i o n a l g r o u p s a n dc h a n g i n g t h e t y p eo f f u n c t i o n a l g r o u p s/m o l e c u l a rc h a i ns t r u c t u r eo fP A A b i n d e rh a v ea g r e a t i n f l u e n c eo n t h ei m p r o v e m e n to f b a t t e r y p e r f o r m a n c e.T h e e f f e c t o f P A A b i n d e r o n e l e c t r o c h e m i c a l p e r f o r m a n c eo fl i t h i u m b a t t e r y i nr e c e n t y e a r s w a sr e v i e w e di nt h i s p a p e r,f o c u s i n g o nt h es t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s,m o d i f i c a t i o na n da p p l i c a t i o n m e t h o d sa n dt h e i re f f e c t so nt h e i n i t i a lc o u l o m b i ce f f i c i e n c y, c y c l i n g s t a b i l i t y a n d i m p e d a n c eo fd i f f e r e n t l i t h i u m b a t t e r i e s.P e r s p e c t i v e so nt h e f u t u r eo fm o d i f i e dP A A b i
n d e rw e r e r e v i e w e d.T h e e f f e c t s o n t h e p e r f o r m a n c e o f t h e b i n d e rw e r e e x p l o r e d a f t e r i n t r o d u c i n g d i f f e r e n t s t r u c t u r e s s u c ha se l a s t i co rc o n d u c t i v e g r o u p s.I m p r o v i n g t h e i n t e r f a c e p e r f o r m a n c e i st ob es u i t a b l ef o r c a t h o d e a n d a n o d ew i t hd i f f e r e n t a c t i v em a t e r i a l s,a n d t o i m p r o v e t h e l i t h i u mi o nd i f f u s i o n c o e f f i c i e n t.T h e n t h e p e r f o r m a n c e o f l i t h i u mb a t t e r y i s a l s o e n h a n c e d.
K e y w o r d s:l i t h i u mb a t t e r y;b i n d e r;P A A;c y c l i n gp e r f o r m a n c e;i m p e d a n c e p e r f o r m a n c e
材料工程2021年2月
不断增长的能源需求与日益枯竭的矿物燃料资源
之间的矛盾，使得具有较高能量密度㊁循环寿命及更低
成本的锂电池成为人们使用最多的能量储存设备之
一[1-4]㊂黏结剂作为锂电池中的重要组成部分，将正负极活性材料㊁导电剂及集流体连接在一起，保证电极的
形态和结构的完整性[5]，并为电极中的电子传递提供通道[6]㊂由于聚合物黏结剂是一种无活性的成分，它只是简单地结合组成粒子来维持电极的形状，这使得研究人员曾认为黏结剂对电池性能的改善不如活性材料[7]㊂研究认为，黏结剂虽然占比较少[8-9]，但对正负极活性材料在充放电过程中的体积变化及结构维持起到非常关键的作用㊂它可以有效地防止活性材料松动和脱落[10]，不仅可以提高极片的循环稳定性[11]，还能在一定程度上减小阻抗，提高锂离子扩散速率，并能间接地提高比容量，减少容量损失㊂
锂电池用黏结剂应具有电化学稳定性好㊁黏度适
中㊁力学性能好及电解液溶胀率小等特点，并能够促进
导电剂和活性物质在浆料中均匀分散，并具有较强的
黏结能力，将活性物质等很好地黏结在集流体上，且能
够与活性材料一起变形而不会失效[12-13]㊂此外，还应保证活性材料颗粒表面/电解质界面处的电子和离子电导率[14]㊂合适的黏结剂可以优化具有较低锂离子扩散速率和电导率的L i F e P O4[15]电极性能，改善L i C o M n O4[16],N C M[L i(N i,C O,M n)O2][17-19]等正极极片的功率㊁循环性能及安全性㊂对于拥有4200 m A h㊃g-1高理论比容量的硅负极[12,20]，能在充放电过程中抑制硅体积变化的黏结剂，对提高其电池循环稳定性至关重要㊂
目前P V D F㊁P A A㊁C M C及海藻酸钠等都是常用的锂电池黏结剂㊂P V D F因化学稳定性好㊁易于分散㊁电化学性能好而被广泛用于锂电池中，但其电解液中溶胀率高[13]㊁力学性能和黏附力较差[14]，不利于电池的长期使用，且溶剂NM P有毒，对环境不友好[21]㊂C M C中含有大量羟基和羧甲基基团，可通过化学键与硅相连，结合力较强，并能在硅表面形成类似S E I膜的包覆，抑制电解液的分解，断裂伸长率小(5%~ 8%)，不易发生形变[22]，且材料来源广，成本低，可降解，对环境友好[23]㊂但C M C的黏性不高㊁脆性大㊁充放电时极片易产生裂纹，且受电极材料配比㊁p H值等条件的影响较大[13]㊂丁苯胶乳(S B R)弹性好㊁耐热性高㊁约束力强，但其变形能力高，多与C M C混合使用，可获得具有模量小㊁伸长率高㊁黏结及分散性能好㊁电解液吸收率低的C M C-S B R黏结剂体系㊂海藻酸钠的结构与C M C相似，但其羧基官能团分布更为均匀，且溶胀率低，保形性好，可形成稳定的S E I膜，极性大,
黏附力强，可有效防止硅颗粒的团聚和脱落㊂但其脆性大，材料的稳定性差，不利于电池长期使用[22-23]㊂
聚丙烯酸(P A A)在2006年开始用作锂电池黏结剂[24]，其分子结构简单㊁易合成，能溶于水㊁乙醇[25]及NM P等溶剂，可作为锡[26]㊁硅[27-29]㊁石墨负极[30-31]和L i F e P O4[32-33]㊁L i M n2O4[34]等正极的黏结剂㊂其在碳酸盐中具有较低的溶胀性和较高的弹性模量，并因其羧基含量高，可以与活性材料表面的羟基形成强氢键作用[13,22]，故而其黏附力及力学性能较传统黏结剂P V D F更
好[25,35-36]，且其可以在活性材料表面形成一层或多或少的涂层，起到人工S E I作用[37]，有利于提高电池电性能，是锂电池正负极常用的聚合物黏结剂之一㊂将交联的P A A黏结剂用于硅负极，增强了S i 颗粒与导电材料及集流体之间的黏结力，提高了极片的循环稳定性，其电极在4A㊃g-1的电流密度下循环300次后，仍能保持82%的容量[38]㊂但其链刚性较大，受力后易发生永久变形，而导致活性物质团聚，且亲水力较强[13,22,39]㊂为了尽可能有效地提高电池的电化学性能，研究者们用各种手段对P A A进行了物理化学处理，以更好地用于锂电池电极浆料㊂本文总结了近几年P A A黏结剂的最新研究进展，包括P A A的结构特性㊁改性及应用方式和其制备的锂电池的电性能改善情况㊂
1P A A黏结剂的结构特性
P A A是具有大量羧基的线性长链结构[40-41]，其结构式如图1，用作锂电池黏结剂时的重均分子量M w通常约450000㊂羧基使得P A A自身的分子链间形成氢键，产生一定程度的交联，故而黏结性能较好[42]，且可以和活性物质颗粒或导电剂颗粒表面的羟基形成酯键及氢键结构[32]，增强黏附力，有利于电极的稳定性
㊂
图1 P A A的结构式
F i g.1 T h e s t r u c t u r a l f o r m u l a o f P A A
P A A黏结剂为无定形态物质，呈一种不规则的 脑髓状 结构，图2是P A A黏结剂与活性材料间的作用机理图㊂即使在干燥过程中也能非常均匀地覆盖在活性物质和导电材料表面，可以很好地阻碍电解液对极片的侵蚀[43]㊂且因P A A的锂传递特性，使得锂离子可以在邻近的羧基位置[44]间跳跃，故而在硅颗粒
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第49卷 第2期P A A 类黏结剂在锂电池中电化学性能研究进展
表面形成或多或少的薄涂层，发挥人工S E I 的作
用[45
]，在一定程度上降低阻抗，提高锂离子扩散速率㊂
图3为P A A 黏结剂解决活性材料体积变化的模型图
㊂
图2 P A A 黏结剂与活性材料间的作用机理图
F i g .2 M e c h a n i s md i a g
r a mb e t w e e nP A Ab i n d e r a n d a c t i v em a t e r i a
l 图3 P A A 黏结剂解决活性材料体积变化的模型图
F i g .3 M o d e l d i a g r a mo f P A Ab i n d e r s o l v i n g v
o l u m e c h a n g
e o
f a c t i v em a t e r i a l P A A 的体积热膨胀系数较小,
热扩散系数大，其电池在大功率充放电㊁滥用及高温下使用时，较P V D F
基电池更安全，因体积膨胀发生的安全事故的可能性
更小，可以避免因温度集中而引发的火灾[
43
]㊂此外对电池的使用来说，黏结剂对电解液的吸液程度也非常
重要㊂在电解液中，具有化学及电化学稳定性有利于
提高电池的使用寿命及性能；适度的亲和力有利于锂
离子在电极内的迁移[46
]，从而获得更高的锂离子传输
速率㊂而P A A 能够较P V D F 更有效地抑制活性材料
在电解液中的膨胀[13]，具有较好的电解液溶胀率及稳
定性，可以很好地用作锂电池黏结剂㊂
但大量羧基的存在，使得P A A 极易吸水,
且羧基间产生的氢键过多，会阻碍分子链的自由旋转，使得聚
合物柔性过差，不利于承受活性物质体积膨胀产生的应力，影响电池性能的提升，且P A A 的线性长链结构，使得分子链之间易于滑动，在受力后易发生永久变
形而导致活性物质团聚，降低极片的比容量[
39
]㊂为了解决P A A 黏结剂对性能提升的限制,
设计新型改性P A A 聚合物黏结剂的方案对锂电池使用性能的提高
势在必行㊂
研究改变P A A 链的刚性程度,
可引入合适的弹性链结构或通过取代㊁自由基聚合等方法调整羧基的
分布情况，或引入适当的官能团，以减少P A A 链间氢
键数量㊂对于P A A 的线性长链,
需要其自身或与其他聚合物进行适度的交联，增强黏结剂在充放电过程中对活性材料体积变化的承受能力，控制其物理化学交联点的数量，使改性P A A 黏结剂具有一定的自愈
性以提高电极的恢复能力㊂对此，可通过接枝[28,47-48
]㊁增强机械交锁[44,49]㊁改善界面结合[50]㊁引入弹性[
51-52
]㊁自愈性[53]和电/离子导电性[54-55]㊁拓扑交联[56]等[
5
7]方式对P A A 进行改性，来更有效地提高锂电池的使用性能㊂
2 改性P A A 的制备及应用方式
科学家们首先对纯P A A 黏结剂的应用方式进行
研究㊂纯P A A 作为黏结剂,
可直接运用于浆料中㊂将P A A 与经由T A 表面处理的S i S M P s 共同加入浆
料中，搅拌均匀，得到的电极具有较大的剥离力，其中质量分数为2%T A 处理的S i S M P s 所在电极的剥离
力最大，约为15N ,
这对提高电池循环性能具有较大的影响[58
]㊂也有人将P A A 直接用于M n O /P D 负极浆料[59]及硫化聚丙烯腈(S P A N )
正极浆料[60]金融相关比率
中，测试在不同活性材料电极中,P A A 黏结剂对其电化学性能
的影响；或在浆料中添加其他物质，与P A A 共同作
用，以更好地提高电池的电化学性能㊂有研究将P A A 与P V A 按2ʒ1的比例(
质量比，下同)直接加入L i F e P O 4
/C 正极浆料中混合，得到的黏结剂P A A -P V A (2ʒ1)具有最佳的黏结性能，对电解液的溶胀度也适中，具有较好的电化学性能和循环稳定性[
33]
㊂将P A A 和G L 直接作用于S i @S i O 2负极浆料,
由于黏结剂P A A -G L 具有大量羟基和羧基，与S i @S i O 2有着
丰富的接触位点，且黏结剂上游离的羧基与S i @S i O 2的羟基之间的相互作用，而使获得的电极具有6.44N
的平均剥离力，有利于电极在长期脱嵌锂过程中的稳
定性[
61
]㊂2.1 与多种聚合物共混
由于聚合物P A A 自身结构的限制，于浆料中简单的混合，并不能有效提高电池的使用性能，在加入浆料前，更多地采用多种聚合物与P A A 进行物理预混合，改善黏结剂的组成以弥补P A A 的结构缺陷㊂
预先将P A A 与P A A /P MA 溶解于N ,N -
二甲基甲酰胺(D M F )中，得到P A A -P A A /P MA 黏结剂用于
S i /C 负极，大大提高了电极的恢复率[62]
㊂P A A 和
P A I 预混合后，用作S i /C 负极黏结剂,
具有适当的模量，有利于电极的稳定性[63]
㊂而P A A 与C M C 按
1ʒ1溶液混合后，得到P A A -C M C 黏结剂制备的
C o 3O 4电极,
因P A A 与C M C 之间的耦合协同效应而3
2
材料工程2021年2月
具有较高的容量和稳定性[64]㊂还有研究采用简单共混制备出P A A N a[65],P A A-R o s i n[66],A C C-P A A[57], P A A-P A N I[67]及W P U-P A A-G N[68]等改性P A A黏结剂，用于不同的正负极中㊂
P A A进行简单的改性处理，如G A改性P A A[27]，或采用可逆加成碎片链转移(R A F T)聚合的方法，将T E G D A与P A A进行聚合，得到不同支化程度的黏结剂P A A-T E G D A，来检测P A A支化程度对电池电化学性能的影响[69]㊂也有研究通过物理㊁化学等手段，将P A A与其他聚合物进行交联㊂将P
R及P A A进行化学交联，用作P y-c-S i O负极黏结剂，可以有效地抑制硅颗粒的膨胀，提高电极的可恢复能力，延长电池的使用寿命[70]㊂利用紫外交联制备P A A-B P黏结剂[71]，图4为P A A-B P黏结剂的合成方法及其适应硅颗粒体积膨胀示意图㊂也有研究采用物理化学交联剂制备含有一定物理化学交联的c-L i P A A C A-L a p o n i t e黏结剂[72]
㊂
图4 P A A-B P黏结剂的合成方法及其适应硅颗粒体积膨胀示意图[71]
(a)功能化P A A-B P黏结剂的合成方法;(b)P A A-B P黏结剂适应充放电循环期间硅阳极的体积膨胀示意图
F i g.4 S y n t h e s i s o f P A A-B Pb i n d e r a n d s c h e m a t i c d i a g r a mo f P A A-B Pb i n d e r a c c o m m o d a t i n g S i p a r t i c l e v o l u m e e x p a n s i o n[71]
副乳腺(a)s y n t h e t i c a p p r o a c h f o r t h e p r e p a r a t i o no f t h e f u n c t i o n a l i z e dP A A-B Pb i n d e r;(b)s c h e m a t i c d i a g r a mo f P A A-B P
b i n d e r a
c c o m m o
d a t i n g t h
e v o l u m e e x p a n s i o no
f t h eS i a n o d e d u r i n
g c
h a r g
i n g a n dd i s c h a r g i n gp r o g r e s s
2.2接枝改性
将P A A与其他聚合物共混㊁交联等处理，均是通
过改变P A A的交联度或与其他聚合物产生协同效应
来提高锂电池的电性能，并没有涉及P A A自身分子
链结构的改变，有研究采用接枝等手段，减少或增加
P A A中相应官能团数量或引入其他有效的弹性链段
等，来改善P A A自身结构，以更好地用于电池浆料
中，如P V A-g-P A A[28],N a P A A-g-C M C[47]及P N A-
N a P A A-g-C M C[48]等㊂将P V A与丙烯酸单体(A A)
于A r气氛中进行引发，接枝聚合，制备P V A-g-P A A黏结
不确定度剂用于硅负极㊂相较于纯P A A电极(0.91N㊃c m-1)，得
到的P V A-g-10P A A(1g P V A/10g P A A，下同)的电
极黏附强度最高，为1.14N㊃c m-1，这可能归因于其
接枝聚合物网络，在S i颗粒与黏结剂之间引入更具活
性的交联位点，且因锚定作用及均匀分散的S i粒子和
导电添加剂，而维持一个牢固的机械和电气网络[28]㊂
在硅负极中，原位接枝聚合制备的N a P A A-g-C M C黏
结剂，使得黏结剂与活性材料的接触位点增加，黏附力
增强，电极的平均剥离力也比使用纯P A A(2.2N)的
更高，达2.7N[47]㊂
3首次库仑效率
P A A黏结剂具有较低的溶胀性，且含有大量的羧
基，可以与硅材料表面的羟基形成氢键及共价键，显著
ap点提高黏附力，抑制体积膨胀，有利于活性材料表面形成
较为稳定的薄的人工S E I层[22]，改性P A A黏结剂可职业指导与服务
以更好地发挥这些作用㊂
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第49卷第2期P A A类黏结剂在锂电池中电化学性能研究进展
在体积膨胀较大的硅负极中，采用G A改性的P A A黏结剂(P A A-G A)的电极表现出3739m A h㊃g-1的
初始放电容量，高于同等条件下的C M C和P A A，但其首次库仑效率(I C E)为86.5%，与二者相近[27]㊂用P V A-g-P A A黏结剂的电极相较于P V A,P A A及C M C表现出更高的首次库仑效率，尤其当接枝聚合物中P A A的添加量为10g时效率最高，约82.4%㊂经1000个循环后，仍能保持1315.8m A h㊃g-1的放电容量和40.3%的容量保持率[28]㊂使用P D A-P A A-P E O 三嵌段共聚物与P A A-P E O-P A A黏结剂的电极分别表现出74%和80%的首次库仑效率，而相同条件下使用P V D F仅68%[29]㊂
此外，对活性材料进行表面处理后配合适当的黏结剂使用，也是较好的提高库仑效率的方法㊂有人用不同质量比的T A表面处理的S i S M P s(S i S M P s@ T A)与P A A黏结剂搭配使用，搭配P A A黏结剂的S i S M P s@T A(任意比例T A处理)电极的初始放电容量和首次库仑效率均高于未处理的S i S M P s电极[58]㊂交联P A A-G L黏结剂与S i@S i O2配合使用，获得3659.4m A h㊃g-1的初始放电容量，远高于C M C及P A A，首次库仑效率也最高，为88.87%[61]㊂
在硅碳负极中，使用P A A-R o s i n(质量比1ʒ1，下同)黏结剂的电池的初始库仑效率为86.6%，明显高于使用P A A的电池(85.7%)和使用R o s i n的电池(60.0%)[66]㊂与V o i d@S i O x@C搭配，相较于P V D F 和P A A，采用原位交联c-P A A-D S黏结剂的电池获得更高的首次库仑效率61.3%[73]㊂处理过后的负极活性材料α-M n O2与P A A N a黏结剂配合使用后，库仑效率接近100%，相同条件下使用P V D F仅71%[65]㊂P A A黏结剂用于正极时，使得电池的库仑效率也颇为优异㊂采用P A A-P V A(2ʒ1)黏结剂的L i F e P O4/C 正极在0.2C时得到的初始库仑效率较P A A和P V A 高得多，为98.5%[33]㊂使用
P A A L i黏结剂的L R MO 正极的初始放电容量和首次库仑效率略低于P V D F 基电极，但在3次循环后，有明显的激活过程，容量增加[74]㊂表1为不同P A A黏结剂较P V D F对不同电极的首次库仑效率的影响，表2是不同改性P A A黏结剂较纯P A A对不同电极首次库仑效率的影响㊂
结果表明，采用纯P A A黏结剂的电极较P V D F有更好的首次库仑效率，有利于在活性材料表面形成S E I 膜㊂而采用改性P A A黏结剂的电极的首次库仑效率更高，这说明，对P A A进行物理化学改性，可改变P A A的部分结构及官能团，能够促使更稳定的S E I膜的形成，从而提高黏结剂对活性材料体积变化的承受能力，抑制电解液对电极的腐蚀，更好地提高电池的循环稳定性㊂
表1不同P A A黏结剂较P V D F对不同电极
首次库仑效率的影响
T a b l e1 E f f e c t o f d i f f e r e n tP A Ab i n d e r s o n t h e i n i t i a l
C o u l o m b i c e f f i c i e n c y o f d i f f e r e n t e l e c t r o d e s
c o m p a r e dw i t hP V D Fb i n
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B i n d e r
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T a r g e t
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C o n t r o l
g r o u p
G r o w t h
r a t e/% P A A N a[65]ʈ10078.521.5
P D A-P A A-P E O[29]74688.1
c-L i P A A C A-20%l a p o n i t e[72]99.8999.180.71
表2不同改性P A A黏结剂较纯P A A对不同
电极首次库仑效率的影响
T a b l e2 E f f e c t o f d i f f e r e n tm o d i f i e dP A Ab i n d e r s o n
t h e i n i t i a l C o u l o m b i c e f f i c i e n c y o f d i f f e r e n t e l e c t r o d e s
c o m p a r e dw i t hb a r eP A Ab i n
d
e r
B i n d e r
I C E/%
T a r g e t
g r o u p
C o n t r o l
g r o u p
G r o w t h
r a t e/%
P A A-G A[27]86.585.80.81
P V A-g-10P A A[28]82.474.110.07
P A A-G L[61]88.8787.351.71
P A A-R o s i n(1ʒ1)[66]86.685.71.04
P A A-P V A(2ʒ1)[33]98.595.62.94
c-P A A-D S[73]61.357.66.04
4循环性能
合适的黏结剂具有适当的黏性及力学性能，从而提供良好的黏附力，抑制极片在充放电过程中因活性材料体积变化而发生形变，这是提高电池循环稳定性的关键指标之一㊂
A C C/P A A作为S i S M P s负极黏结剂，由于其高交联网络和机械韧性，能够承受S i S M P s剧烈的体积膨胀，在100次循环后仍可保持75%的容量且电极表面依旧平整，相比于A C C-P A A黏结剂,C M C,S A和P V D F基容量保持率仅35%,24%和0.6%，电极表面也出现较大的裂纹[57]㊂有研究者用接枝聚合物N a P A A-g-C M C作硅负极黏结剂使用，也表现出了较为优异的循环性能㊂S i负载为0.19m g㊃c m-2时, 100次循环后容量保持率达87%，同等条件下使用P A A,C M C和N a P A A-m i x-C M C黏结剂的锂电池仅为39%,45.5%和43%㊂当S i负载为0.45m g㊃c m-2时，使用N a P A A-g-C M C的锂电池100次循环后容量保持率可达79.3%，即使达1.3m g㊃c m-2的高质量S i负载，也能在50次循环后保持80%的容量[47]㊂P A A-P A I作为S i/C负极黏结剂使用时，其锂电池具有1120.9m A h㊃g-1的可逆容量，且在100次循环后
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