迈向商业化干法负极：表面官能化PTFE助力锂离子电池首效与循环寿命双提升

本文研究背景是干法电极工艺中使用的聚四氟乙烯（PTFE）粘结剂因其较低的LUMO能级，在负极电位下易发生还原分解，导致电池首效低和循环稳定性差。研究目的是通过分子轨道能级工程，对PTFE进行表面官能化改性，提升其本征电化学稳定性，同时保持其纤丝化网络结构。研究采用氧等离子体处理和后续气相氮化的两步法，在PTFE表面引入含氧和氨基官能团，提高了PTFE的LUMO能级，抑制了还原反应。结果表明，改性后的SF-PTFE负极初始库仑效率从87.8%提升至92.8%，并在全电池中实现了超过600次的长循环稳定性，电极结构完整性保持良好。结论是，该表面官能化策略通过电子能带工程有效稳定了PTFE，为高能量密度干法锂离子电池的商业化提供了可行路径。