Page 44 - 《精细化工》2022年第7期

第 39 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.39, No.7
2022 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2022

综论
锂离子电池硅基负极功能型黏结剂研究进展

周建华 1,2 ，陈潇雨 1,2 ，罗宗武 1,2,3

（1. 陕西科技大学 轻工科学与工程学院，陕西 西安 710021；2. 陕西科技大学 轻化工程国家级实验教
学示范中心，陕西 西安 710021；3. 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710021）

摘要：在锂离子电池负极材料中，硅材料因具有较高的理论比容量被认为是最有前景的高容量负极材料之一。
黏结剂是锂离子电池的重要组成部分，其性能的优劣会直接影响电极的容量和循环性能。然而，常用的黏结剂
功能较为单一，在一定程度上并不能满足高能量密度电池的要求。因此，黏结剂的功能化改性是提高电极容量、
长循环和安全性能的重要手段。该文综述了锂离子电池功能型黏结剂的最新研究进展，主要介绍了自愈合型黏
结剂、导电型黏结剂以及阻燃型黏结剂，最后展望了硅基负极黏结剂的发展方向。
关键词：锂离子电池；硅基负极；黏结剂；自愈合；导电性
中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 07-1330-09

Research progress of functional binders for silicon-based

anodes in lithium-ion batteries

1,2
1,2
ZHOU Jianhua , CHEN Xiaoyu , LUO Zongwu 1,2,3
（1. College of Bioresources Chemical and Materials Engineering, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an
710021, Shaanxi, China; 2. National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education,
Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, Shaanxi, China; 3. Shaanxi Coal Chemical Industry Technology
Research Institute Co., Ltd., Xi'an 710021, Shaanxi, China）

Abstract: Silicon is considered as one of the most promising anode materials with high capacity for lithium-
ion battery due to its high theoretical specific capacity. Binder is an important part of lithium-ion battery, its
adhesion performance quality directly affect the capacity and cycle performance of the electrode. However,
commonly used commercial binders have relatively single function, which can not meet the requirements of
high energy density battery to a certain extent. Therefore, the functional modification of binders is one of the
important means to improve electrode capacity, long cycle and safety performance. In this paper, the latest
research progress of functional binders for silicon-based anodes in lithium-ion batteries is reviewed. The
self-healing binder, conductive binder and flame retardant binder are focused on. Finally, the development
trend of binder for silicon-based anodes is prospected.
Key words: lithium-ion battery; silicon-based anodes; binders; self-healing; conductivity

随着环境污染、能源消耗、温室效应等问题的 障碍。
日益严重，开发清洁能源已成为研究者们密切关注 锂离子电池负极主要由活性物质、导电剂、黏
的热点。锂离子电池因能量密度高、环保、使用寿 结剂、铜箔组成。其中，活性物质是影响锂离子电
命长、质量相对较轻等优势在储能领域的应用越来 池性能的主要组件之一。硅是地球上储量非常丰富
越广泛。近年来，随着数码产品和新能源汽车等的 的资源，理论比容量高达 4200 mA·h/g，是传统负极
不断发展，锂离子电池的研究也取得了巨大的进步， 材料石墨的 10 倍，被认为是最有希望代替石墨的负
[1]
但续航能力短和充电时间长仍是其发展的主要技术 极材料之一 。但是硅材料在锂离子电池充放电过

收稿日期：2021-10-09; 定用日期：2022-01-18; DOI: 10.13550/j.jxhg.20211019
基金项目：国家自然科学基金（21978162）；咸阳市重点研发计划（2021ZDYF-GY-0037）；西安市科技计划项目（2019216514GXRC0
01CG002-GXYD1.3）；轻化工程国家级实验教学示范中心（陕西科技大学）开放课题（2018QGSJ02-15）
作者简介：周建华（1973—），女，教授，E-mail：zhoujianh@21cn.com。