新型粘结剂的研发对于锂离子电池的性能提升至关重要。以下是一些新型粘结剂的研发方向以更好地适应锂离子电池发展需求：

提高粘结性能

高强度粘结：传统粘结剂在某些情况下可能无法提供足够的粘结力，导致电极材料在电池循环过程中容易脱落。新型粘结剂应具备更高的粘结强度，以确保电极材料与集流体之间的牢固结合。例如，以聚碳酸酯二元醇（PCDL）、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）为主要原料制备的聚碳酸酯型聚氨酯（PCPU）粘结剂，其制备的正极片剥离强度更高，达到 0.21 N/cm；当正极材料 m(LiFePO4)∶m(导电炭黑，SP)∶m(PCPU)=60∶20∶20 时制作的电池性能最好，剥离强度达到 0.32 N/cm。

优化分散效果：良好的分散效果可以使电极材料均匀分布，提高电池性能的一致性。通过优化的捏合匀浆工艺，能够改善浆料的分散效果，同时也有效地提升了电极的粘结性。如在锂离子电池负极匀浆工艺研究中，优化的捏合匀浆工艺使浆料细度＜20μm，极片剥离强度达到 9.87 N/m，极片磨损率 0.61％。

适应复杂电池架构

便于拆卸和回收：随着电动车辆的普及，锂离子电池的回收问题日益受到关注。目前电池的 pack 和 module 架构使得拆卸和回收变得缓慢而复杂，而通过精心选择粘结剂成分，可以加快拆卸速度，提高回收材料的纯度和价值。例如，研究各种电池组件中使用的聚合物粘合剂类型，显示出谨慎选择组件能够加速拆卸并避免粉碎的需要。

提升电池性能

改善热稳定性：材料对锂离子电池的热稳定性有重要影响。选择合适的粘结剂可以提高电池的热稳定性，例如聚偏氟乙烯（PVDF）粘结剂和导电碳黑在热稳定性方面表现较好。过充实验表明，选择 PVDF 作为粘结剂和导电碳黑作为导电添加剂可以提高 LiCoO2/石墨锂离子电池的安全性。

提高倍率性能和循环性能：新型粘结剂应有助于提高锂离子电池的倍率性能和循环性能。如 PCPU 粘结剂组装的电池在 60℃、1.0 C 电流密度下，该正极片组装的电池放电比容量达到 143 mA·h/g，0.2 C 电流密度下循环 50 次容量保持率达到 97.35%。以 N220 为软段的水性聚氨酯胶膜作为粘结剂的电池在 200 次循环后，容量保持率可达到 97.7%，明显高于其他类型的水性聚氨酯和 PVDF 为粘结剂的电池。

开发新型结构粘结剂

核心-壳结构：具有核心-壳结构的粘结剂可以根据不同部位的需求提供特定的性能。例如，一种用于锂离子二次电池的粘合剂含有颗粒状聚合物，该聚合物具有核心-壳结构，核心部分由对电解质溶液具有 5 至 30 倍（含）膨胀度的聚合物组成，壳部分由对电解质溶液具有大于 1 倍但小于或等于 4 倍膨胀度的聚合物组成。

环保可持续

生物启发型粘结剂：受真菌启发的粘合剂材料（FLAMs）处于生物启发制造的前沿，有望实现循环经济。其主要成分纤维素和几丁质无处不在，可从不同的材料来源获得。通过选择区域供应商、优化生物质提取和分馏方法，可以降低环境影响。相对于类似材料，如硬质聚氨酯泡沫，FLAMs 在超过一半的环境指标中表现出较低的影响，是更可持续的选择。

适应硅基锂离子电池

新型硅基粘结剂：硅基锂离子电池需要特殊的粘结剂来应对硅在充放电过程中的体积变化。三维网络粘结剂、自愈合粘结剂、导电粘结剂、天然多糖粘结剂等新型粘结剂为硅基锂离子电池的发展提供了方向。

参考文献

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Sean Scott
2，固态锂离子电池用聚碳酸酯型聚氨酯粘结剂 王超
3，锂离子电池负极匀浆工艺研究 伍山松
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5，锂离子电池用水性聚氨酯粘结剂的制备与性能 谢功山
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7，Environmental attributes of fungal-like adhesive materials and future directions for bioinspired manufacturing Shiwei Ng
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