續(xù)航壽命是3C領(lǐng)域鋰離子電池的核心挑戰(zhàn)，而電池技術(shù)發(fā)展，特別取決于硅碳負(fù)極材料及其匹配的關(guān)鍵高分子粘結(jié)材料的顛覆性、革命性突破，近年來(lái)基于硅碳新型負(fù)極材料的應(yīng)用，使得電池的續(xù)航能力大幅提升，但隨著硅碳負(fù)極添加量的持續(xù)提升，循環(huán)過(guò)程中體積膨脹大，導(dǎo)致電池循環(huán)性能大幅下降。

　　深圳市研一新材料有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“研一”)通過(guò)自主研發(fā)，成功攻克了這一技術(shù)壁壘，開(kāi)發(fā)出一種特殊結(jié)構(gòu)，完全不同于現(xiàn)有粘結(jié)劑體系的全新一代粘結(jié)劑 J ONE，其在電解液嚴(yán)苛環(huán)境下具有耐久性和高強(qiáng)韌性，開(kāi)啟高硅/純硅負(fù)極電池的量產(chǎn)化應(yīng)用新時(shí)代。

　　一、背景：硅負(fù)極粘結(jié)劑的技術(shù)困境

　　目前，硅基負(fù)極粘結(jié)劑市場(chǎng)處于“傳統(tǒng)體系主導(dǎo)，新型體系探索”的初級(jí)階段。當(dāng)前初步規(guī)?；瘧?yīng)用的粘結(jié)劑，主要采用改良的傳統(tǒng)體系，如“CMC+SBR”或“PAA基粘結(jié)劑”，應(yīng)用于硅氧(SiOx)或低含量硅碳復(fù)合材料中。這些材料對(duì)循環(huán)壽命要求相對(duì)較低(通常300-500周)，現(xiàn)有粘結(jié)劑尚可滿(mǎn)足。但當(dāng)面對(duì)高硅碳(硅碳含量>50%)或純硅碳負(fù)極時(shí)，均暴露其局限性：PAA類(lèi)高分子強(qiáng)度高而柔韌性差，SBR柔韌性高但強(qiáng)度很低，兩者由于極性相差很大，在高硅碳添加量或純硅碳負(fù)極配合使用時(shí)無(wú)法達(dá)到良好的協(xié)同作用，而無(wú)法達(dá)成抑制膨脹，提升循環(huán)壽命。研一J ONE新型粘結(jié)劑通過(guò)獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，兼具高強(qiáng)度與高柔韌性，能夠緊密包覆純硅碳負(fù)極顆粒并形成韌性網(wǎng)絡(luò)，將電極膨脹率控制在可接受的理想范圍內(nèi)，循環(huán)壽命提升至傳統(tǒng)“PAA+SBR”體系的2倍以上，開(kāi)啟純硅碳在3C數(shù)碼領(lǐng)域商品應(yīng)用新時(shí)代，把不可能變成現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。

　　二、技術(shù)突破：研一J ONE攻克多項(xiàng)技術(shù)難題

　　①　電解液耐受性：基于J ONE微觀相分離結(jié)構(gòu)，阻斷電解液溶劑滲透路徑，使粘結(jié)劑在電解液中溶脹率降至50%以下，保持良好的力學(xué)性能;

　　②　膨脹抑制能力：在純硅碳負(fù)極中，通過(guò)共價(jià)鍵與氫鍵協(xié)同作用，有效緩沖體積變化，避免活性物質(zhì)脫落;

　?、邸?qiáng)度與延展性平衡：浸泡電解液后其抗拉強(qiáng)度達(dá)到SBR的5倍以上，斷裂伸長(zhǎng)率高于200%，形成“剛?cè)岵?jì)”的界面保護(hù)層;

　?、堋‰娦阅茱@著提升：在4.5V高電壓體系下仍保持界面阻抗穩(wěn)定，助力高硅全電池實(shí)現(xiàn)>1000次循環(huán)容量保持率80%以上的性能表現(xiàn)。

　　三、未來(lái)展望：研一 J ONE-U8粘結(jié)劑引領(lǐng)材料持續(xù)顛覆

　　基于研一近十年技術(shù)沉淀，研一正推出J ONE迭代粘結(jié)劑，將研一多項(xiàng)材料和工程化技術(shù)融合，開(kāi)發(fā)適合硅碳大比例添加的多元復(fù)合導(dǎo)電粘結(jié)劑J ONE-U8，實(shí)現(xiàn)新一代粘結(jié)劑同時(shí)具備高強(qiáng)度、高柔韌性和高導(dǎo)電性。

　　四、結(jié)語(yǔ)：顛覆性創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)能源革命

　　研一此次技術(shù)突破，是在全新PAA、SBR、S ONE*等原創(chuàng)性、顛覆性技術(shù)產(chǎn)品之后，又一革命性突破。研一J ONE粘結(jié)劑開(kāi)創(chuàng)純硅碳負(fù)極100%使用的新時(shí)代，將進(jìn)一步推動(dòng)鋰電行業(yè)發(fā)展躍上一個(gè)新的臺(tái)階。

　　* 注：PAA，研一推出的A ONE、P ONE、BTP聚丙烯酸鹽多元共聚物水性粘結(jié)劑;SBR，研一推出的B ONE-Z系列基于丙烯酸類(lèi)共聚改性的丁苯水性粘結(jié)劑;S ONE，研一推出的一體化導(dǎo)電性水性粘結(jié)劑。