【会议报告】聚合物材料与锂电池的高性能化研究

高分子材料是锂电池正极及负极粘接剂、隔膜及涂层的必需原料，高性能化的电池需要高粘结强度、高电导、容易使用、成本低的高分子材料，以提高锂电池的结构稳定性和降低电池的内阻两个根本性能，进而提高电池的耐温安全性、功率与能量密度和电池的寿命等性能。

在锂电池的正负极制备过程中，活性物质需要与集流体（如铜箔、铝箔）紧密结合，以确保电子的有效传输。高分子材料作为粘接剂，能够提供良好的粘结强度和柔韧性，使活性物质与集流体之间形成稳定的界面，减少脱落和剥离现象，从而提高电池的性能和循环寿命。常用的正极粘接剂包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯酸（PAA）等，而负极则常用丁苯橡胶（SBR）和羧甲基纤维素钠（CMC）的混合物作为粘接剂。

隔膜是锂电池中防止正负极直接接触的关键组件，同时允许锂离子在充放电过程中自由穿梭。高分子材料因其优异的绝缘性、化学稳定性和机械强度，被广泛用于制造隔膜。目前，聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）及其复合材料是锂电池隔膜的主流材料。这些材料不仅能够有效隔绝正负极，还能在电池过热时提供一定的熔断保护，提高电池的安全性。

朱宝库教授团队结合所属平台和学科优势，过去20年中开展了电池粘接剂、隔膜和金属氧化锂离子电池、锂硫电池用高分子材料及电池系统的研究，形成了高分子材料在电池中功能优化机制认识，以及多种具有应用价值的锂电池隔膜、正负极用高分子原料新体系，发表论文50余篇，获得发明专利20余项，部分原料和技术实现了产业化生产和应用。

针对固态电池相关的技术、材料、市场及产业等方面的问题，中国粉体网将于2024年9月5-6日在常州举办第六届高比能固态电池关键材料技术大会。为致力于固态电池技术开发的企业，科研院校，以及电动车、储能、特种应用等终端企业提供信息交流的平台，开展产、学、研合作，共同推动行业发展。届时，来自浙江大学的朱宝库教授将作题为《聚合物材料与锂电池的高性能化研究》的报告。在报告中，朱教授将介绍电池隔膜高性能化的设计、以及聚烯烃等隔膜涂层、接枝、锂化等高性能化的方法，以及提高隔膜电导率、降低界面电阻、抑制锂枝晶形成、提高电池性能的机制；介绍新型正负极粘接剂体系的设计、制备及其对提高电池性能的效果与原理，从电池系统设计和制造出发，探讨锂电池用粘接、隔膜的选择原则及电池的制作方法，支持液态、凝胶及固态金属氧化物电池和锂硫电池技术的发展。

专家简介：

朱宝库，浙江大学化学专业学士及高分子材料专业博士，现任浙江大学高分子科学与工程学系教授、博士生导师；中国膜工业协会常务理事及医药生物膜专委会主任，浙江省膜协会副理事长，中国仪表功能材料学会常务理事，《膜科学与技术》、《水处理技术》、《功能材料》编委，浙江省51人才，浙江大学高分子科学研究所副所长。主要从事高分子新原料设计与合成、离子电池用高分子材料及与电池系统、抗菌/抑菌材料、水处理膜材料等方向的基础和应用技术开发研究，承担/完成科国家973、863、重点研发计划项目、工信部项目、国家自然科学基金、浙江省科技计划重点项目、企业委托等重要科研项目30余项，发表论文400余篇 (他引12000余次，HI=65)，申请获得发明专利80余项，参与编写专著6部，培养研究生50余人，建立校企联合研发平台3个，开发的锂电池隔膜与粘结剂、水处理超微滤膜、安全环保型抗菌剂及空气净化材料等产品实现产业化，支持企业形成产重大经济和社会，获得省部级成果奖5项。

参考来源：

1.方正证券《锂电隔膜行业深度报告：核心材料，前景明朗》

2.余利明《锂离子电池电极材料的电化学性能与电极粘接剂之间的相关性研究》

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