لا تعد المادة اللاصقة الجيدة مفيدة فقط في تعزيز كثافة طاقة البطارية ، بل لها أيضًا تأثير تقليل كبير على المقاومة الداخلية للبطارية ، ولها تأثير مهم على الوظيفة الكهروكيميائية للبطارية.
ملاط بطارية الليثيوم هو سائل غير نيوتوني مختلط متعدد الأطوار. يتكون ملاط القطب الموجب من مواد فعالة وعوامل موصلة ومواد رابطة ومذيبات. تشتمل مواد القطب الموجب الحالية الموجهة نحو السوق لبطاريات الليثيوم على منتجات مثل أكسيد الكوبالت الليثيوم وأكسيد الليثيوم المنغنيز وفوسفات حديد الليثيوم والمواد الثلاثية. تشتمل العوامل الموصلة بشكل أساسي على أسود الكربون ، وأنابيب الكربون النانوية ، والجرافيت الموصل ، وما إلى ذلك. وتنقسم المواد الرابطة إلى مواد رابطة ذات أساس مائي وزيت ، مع المذيبات المقابلة بما في ذلك الماء منزوع الأيونات ذو الأساس المائي ومذيبات NMP القائمة على الزيت.
يتم تصنيع ملاط القطب السالب عن طريق خلط مواد متعددة الأطوار مثل المواد الحية ، والعوامل الموصلة ، والمواد الرابطة ، والمكثفات ، والمياه المذيبة منزوعة الأيونات. المواد الفعالة الأولية للأقطاب الكهربائية السالبة هي أنواع مختلفة من أقطاب الجرافيت والسيليكون السالبة ، وأنواع العوامل الموصلة والعوامل الموصلة للإلكترودات الموجبة متشابهة (مثل أسود الكربون ، CNT ، VGCF ، إلخ). حاليًا ، في السوق ، تختار روابط الأقطاب السالبة عمومًا روابط قائمة على الماء صديقة للبيئة مثل CMC و SBR و LA132 وما إلى ذلك. عند استخدام تيتانات الليثيوم كمادة القطب السالب ، يختار الرابط عمومًا PVDF و NMP على أساس الزيت كمذيب.
لا تلتصق المواد الحية والعوامل الموصلة والمذيبات بالأقطاب الكهربائية المعدنية ، لذا لا يمكن تحويلها إلى ألواح أقطاب كهربائية لتحضير بطاريات الليثيوم. يعد اللاصق مكونًا مهمًا في الملاط ، حيث يربط جزيئات مختلفة معًا لتشكيل ملاط لاصق يلتصق بشدة بالرقائق المعدنية. لا تعد المادة اللاصقة الجيدة مفيدة فقط في تعزيز كثافة طاقة البطارية ، بل لها أيضًا تأثير تقليل كبير على المقاومة الداخلية للبطارية ، ولها تأثير مهم على الوظيفة الكهروكيميائية للبطارية.
من منظور معالجة القطب ، فإن المتطلبات الرئيسية لوظيفة المواد اللاصقة هي كما يلي:
1. يمكن أن تحافظ على لزوجة الملاط لفترة طويلة دون تغيير. لن تستقر أو تفشل بسبب وضع الملاط.
2. يمكن أن تذوب لتشكيل محلول عالي التركيز وتتطلب حرارة تبخير أقل.
3. عند الدرفلة ، يتم تشكيلها بشكل تقريبي ولن ترتد.
4. إنها مرنة ولن تشكل شظايا عند تمزق الإلكترود.
لا ترتبط المواد اللاصقة بعملية إنتاج بطاريات الليثيوم فحسب ، بل لها أيضًا تأثير مهم على الوظيفة الكهروكيميائية لبطاريات الليثيوم. من منظور وظيفة البطارية ، يجب أن تتمتع المواد اللاصقة بالخصائص التالية:
1. قادرة على التمسك بحالة المادة الحية بشكل جيد.
2. لها التصاق ممتاز بالرقائق المعدنية ولن تقشر الرقائق المعدنية بسبب تطبيقات تفريغ الشحنات والإلكتروليت.
3. استقرار كهروكيميائي ممتاز على مدى جهد كهربائي واسع.
4. لديها نقطة انصهار عالية ومعدل انتفاخ منخفض. حتى في درجات الحرارة المرتفعة ، يجب أن يكون الهيكل المركب للرابط والمادة الفعالة مستقرًا. عادة ما تظهر المواد اللاصقة تورمًا ، ويمكن أن يؤثر التورم الذي يتجاوز حدًا معينًا على الموصلية بين المادة الفعالة والمجمع ، مما يؤدي إلى انخفاض سعة البطارية. لذلك ، من الضروري التحكم في معدل التورم.
5. لديها نقل أيوني ممتاز وموصلية إلكترونية.