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三元鎳鈷錳鋰電池粘結(jié)劑性能研究

高鎳材料在生產(chǎn)應(yīng)用中存在一些問題：隨著鎳含量的增加，因其充放電過程中發(fā)生多次相變而導(dǎo)致容量衰減；其表面LiOH、Li2CO3總量增

高鎳材料在生產(chǎn)應(yīng)用中存在一些問題：隨著鎳含量的增加，因其充放電過程中發(fā)生多次相變而導(dǎo)致容量衰減；其表面LiOH、Li2CO3總量增高，會出現(xiàn)勻漿過程中漿料易凝膠、電池高溫存儲易產(chǎn)氣等問題；熱穩(wěn)定性變差。這涉及到材料與電解液、粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑等的匹配問題。粘結(jié)劑可以增強活性材料和導(dǎo)電劑以及集流體之間的接觸，在充放電過程中保持極片的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。粘結(jié)劑的性能，如粘結(jié)力、柔韌性、耐堿性、親水性等，直接影響電池的性能，通過改進粘結(jié)劑來優(yōu)化電池整體性能是一種簡單實用的方法。目前商業(yè)化鋰離子電池中廣泛應(yīng)用的聚偏氟乙烯(PVDF)是一種優(yōu)良的正極粘結(jié)劑，其介電常數(shù)高，電化學(xué)穩(wěn)定性好，粘結(jié)性能優(yōu)越。

我們采用兩種改性PVDF粘結(jié)劑，因制備工藝的不同，其分子量、高分子鏈上基團種類和位置等存在差異。膠A采用乳液聚合工藝制得，單體借助乳化劑和機械攪拌分散在水中形成乳液，再通過引發(fā)劑引發(fā)單體聚合，生成的乳膠狀聚合物經(jīng)破乳、洗滌、干燥得到產(chǎn)品 PVDF；膠B采用懸浮聚合工藝制備，溶有引發(fā)劑的單體以液滴狀懸浮在水中進行自由基聚合，生成聚合物，經(jīng)離心、洗滌、干燥制得成品。懸浮聚合工藝與乳液聚合工藝相比，因無需使用表面活性劑而后處理簡單，且雜質(zhì)含量要低，產(chǎn)品粒徑較大，相對分子質(zhì)量及分布比較穩(wěn)定。一、扣式電池制作及性能測試
扣式電池采用CR2032型電池殼，以NCM622極片為正極，鋰金屬片為負極，加入隔膜，滴加適量電解液，添加劑為氯乙烯，最終沖壓封口制作成NCM/Li半電池。所有裝配過程均在氬氣氣氛手套箱中進行。本實驗采用五種漿料配方(見表1)，考察粘結(jié)劑總含量為2%時，其組成對NCM622體系的影響，包括漿料、極片性能及NCM/Li半電池的容量發(fā)揮性能。

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