近年來，中國鋰電池制造業(yè)快速增長，市場對于新一代高能量、高功率鋰電池的需求日益增加，隨之而來的是對電池材料的要求越來越高。應對這一挑戰(zhàn)，索爾維特種聚合物事業(yè)部近日宣布Solef® PVDF（聚偏氟乙烯）高性能聚合物家族又添新成員——Solef®90000免溶劑水溶性分散液。該產(chǎn)品可作為負極粘結(jié)劑，應用于更環(huán)保的鋰電池制備技術中。此前，公司推出的面向隔膜和電極粘合劑的Solef® PVDF高性能聚合物已獲得熱烈的市場反響。

 

 

圖1：新一代Solef® PVDF助力xEV電池實現(xiàn)高能量、高功率、高安全性及更長循環(huán)壽命

 

 

Solef® PVDF是一種部分氟化、半結(jié)晶的聚合物，具有優(yōu)異的耐熱機械性能和耐化學性，成功用于油氣、半導體、、水處理膜、水管接頭、建筑涂料和光伏行業(yè)等眾多特殊領域。當其用于電極的粘結(jié)劑和隔膜時，給鋰電池行業(yè)帶來了諸多益處。在整個從0到 5V (Li+/Li）的電壓范圍內(nèi)，Solef®PVDF均具有良好的電化學穩(wěn)定性，從而保證其在鋰電池的電化學環(huán)境中的安全使用。均聚物由于具有較高的結(jié)晶度，可以對鋰電池的電解液具有更好的耐腐蝕性，因而可作為電極配方中的粘結(jié)劑。而 PVDF 共聚物則具有較低的結(jié)晶度，可以溶解在更多的溶劑中，在有機碳酸鹽中的溶脹度也不同。這種特性使其適合用于制備凝膠聚合物電池。

 

 

圖2：Solef® 5120改性均聚物材料可作為高能量xEV電池正極粘合劑

 

索爾維特種聚合物事業(yè)部面向鋰電池市場推出了一系列PVDF特種材料。Solef® 6010和6020均聚物適用于粘結(jié)劑和隔膜應用，已獲得良好的市場反響。在此基礎上，索爾維又推出了Solef® 5120和5130改性均聚物材料，可作為高能量xEV電池和其他大型電池的正極粘合劑，滿足大容量電池對于粘合力的特殊要求。新Solef® 5130具有超高分子量，同時分子中含有極性官能團。增強的聚合物分子間、活性物質(zhì)和金屬極片間的作用力提高了粘附性能和在電解液中的耐腐蝕性能，帶來更高的能量密度、更好的功率性能和更長的循環(huán)時間，從而滿足汽車行業(yè)的需求。Solef® 21216 PVDF/HFP共聚物則具有較高的溶脹度，專為凝膠聚合物膜或隔膜涂層設計。

 

 

全新推出的Solef® 90000 PVDF免溶劑水溶性分散液可作為負極粘合劑，與溶劑型粘合劑相比具有更高的柔性，與金屬極片的粘合力更佳，從而實現(xiàn)更具成本效益、無溶劑、溫度更低（80℃-140℃）的制備工藝。給電池帶來更長壽命和更高容量的同時，材料本身并沒有因此而失去了環(huán)保的特性。這就是免溶劑水溶性分散液的魅力所在，它是一種環(huán)保型技術，正因其水溶性，免去了NMP溶劑以及與之配套的回收系統(tǒng)，從而免去了NMP對環(huán)境的污染，也降低了回收成本。

 

索爾維目前正在與各大電池制造商合作，對Solef®90000材料進行測試評估。Solef®PVDF系列面向鋰離子電池的其他產(chǎn)品已在全世界范圍內(nèi)開始銷售。經(jīng)過一系列粘結(jié)、循環(huán)、阻抗、浸泡和溶脹測試，索爾維已證明其PVDF粘結(jié)劑和隔膜材料的卓越性能表現(xiàn)，從而幫助客戶更有效地選用這些先進聚合物技術，并根據(jù)具體應用需求進行調(diào)整。

 

 

“中國的電池生產(chǎn)業(yè)已占據(jù)了全球25％的市場份額。目前許多電池生產(chǎn)商正在加大投資力度，擴大產(chǎn)能，應對消費電子產(chǎn)品以及混合動力汽車和電動汽車市場對于高性能鋰離子電池迅速增長的需求。”索爾維特種聚合物事業(yè)部大中華及東南亞區(qū)總經(jīng)理杜志仲博士介紹道：“新一代Solef®PVDF系列具有卓越的粘合性和凝聚性，能助力xEV鋰電池制造商滿足汽車行業(yè)對于電池高能量、高功率、高安全性和更長循環(huán)壽命的要求。此外，我們?nèi)碌腟olef®PVDF乳液技術采用不含有機溶劑的先進分散液，能為電池負極制備帶來更具成本效益、更環(huán)保的生產(chǎn)工藝。”

 

全新的Solef®PVDF乳液技術無疑是一個革命性的創(chuàng)新，索爾維人自豪的稱其為“第三代PVDF”。然而，綠色的無NMP回收系統(tǒng)面對的是現(xiàn)在已經(jīng)成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，生產(chǎn)廠商如何改變生產(chǎn)模式，如何將“綠色”深入產(chǎn)品，也將是Solef面對的挑戰(zhàn)。這就好比去掉了柴米油鹽，我們又該如何做出一頓美味的晚餐呢？