德国明斯特大学 Markus B\u00F6rner AESR：水系兼容粘结剂体系对磷酸亚铁锂基正极物理与电化学性能的影响：一项对比研究

背景：传统锂离子电池电极制造使用的NMP溶剂和PVdF粘结剂存在环境和健康风险，且成本较高。橄榄石型磷酸亚铁锂(LFP)材料因其在水系加工中锂离子溶剂化量低、pH变化温和，更适合采用环保的水系工艺。研究目的：本研究旨在系统评估羧甲基纤维素(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、黄原胶(XG)、聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)及其复合体系等水系兼容粘结剂对LFP正极物理与电化学性能的影响，并与传统的NMP/PVdF体系进行对比，以寻找绿色低成本的电极制造方案。结论：研究表明，不同水系粘结剂各具优势：CMC和XG能提升锂离子扩散系数和颗粒分散性；PEDOT:PSS可显著增强电极导电性并降低电荷转移电阻；SBR能改善电极粘附强度和柔韧性。复合粘结剂体系（如1 wt% CMC+1 wt% PEDOT:PSS+1 wt% SBR）能协同提升电极的综合性能。水系加工电极在倍率性能、循环稳定性（1000次循环后容量保持率超过80%）等方面均优于PVdF基电极，为锂离子电池的绿色生产提供了可行的粘结剂选择方案。