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第 5 期 王 超，等: 固态锂离子电池用聚碳酸酯型聚氨酯粘结剂 ·961·

图 5 LiFePO 4 、SP 和粘结剂不同质量比下组装电池的首次充放电曲线
Fig. 5 Initial charge and discharge curves with different weight ratio of LFP/SP/binder

电池阻抗急剧增大所致。由此可知，PCPU 比 PVDF 由图 6 可知，PCPU-801010、PCPU-701515 和
作为粘结剂组装的电池倍率性能更好。 PCPU-80155 差别不大，阻抗均在 90 Ω 左右。随着
图 6 为 PCPU-602020、PCPU-701515、PCPU- 粘结剂和导电炭黑含量的减少，电池的阻抗有增大
801010、PCPU-80155、PCPU-9055 和 PVDF-801010 的趋势。PCPU-9055 的阻抗较大，达到了 148 Ω 左
电池在 60 ℃下交流阻抗谱图。 右，相比来看，PCPU-602020 的阻抗最小，只有约
80 Ω，这与前面倍率性能相对应。对比 PCPU-801010
和 PVDF-801010 两种粘结剂组装的电池，PVDF 组
装的电池阻抗达到 150 Ω 左右，明显大于 PCPU 组
装的电池。由此可以看出，PCPU 粘结剂完全可以
替代传统的 PVDF 粘结剂。
图 7 为 LiFePO 4 、SP 和 PCPU 粘结剂不同质量
配比下组装的电池在 60 ℃、0.2 C 速率下循环 50 次
的放电比容量变化和库仑效率图。
从图 7 可以看到，PCPU-9055 在循环 5 次左右

开始衰减，循环到 10 次时已经只有 9.6 mA·h/g 的放
图 6 LiFePO 4 、SP 和粘结剂不同质量比下组装电池的交 电比容量；PVDF-801010 循环 20 次后也衰减十分迅
流阻抗图谱
Fig. 6 Nyquist plots for the LFP cathodes with binders 速。这可能是其本身导电炭黑较少，阻抗较大，并且