? 對于鋰離子電池來說，為其電極配備合適的粘合劑至關(guān)重要。事實上，粘合劑必須具有足夠的耐用性和長壽命，這是電極使用的重要要求?；旧?，粘合劑需要具有電化學(xué)穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，才能使鋰離子電池表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。此外，聚四氟乙烯PTFE濃縮液體粘合劑通過在電極表面上使用較少的量而顯示出最佳性能。
在鋰離子電池電極覆蓋物應(yīng)用中最常見的粘合劑中 ，聚四氟乙烯濃縮液體粘合劑在用作粘合劑時顯示出有希望的結(jié)果。作為一種合成含氟聚合物，PTFE具有由碳和氟原子組成的高分子量，并且被列為疏水性材料，使其在置于水中或與水溶液接觸時呈惰性且不具有吸引力，更具體地說，這是因為來自高壓的倫敦力氟的電負性。
聚四氟乙烯的粘合性能
從技術(shù)上講，PTFE粘合劑含有CF2-CF2單元，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，部分用于鋰離子電池。另一方面，聚四氟乙烯濃縮液粘合劑被認為是一種環(huán)保劑，在使用水作為溶劑的大氣中不會產(chǎn)生任何有害影響，不會對人體造成有害和健康威脅。聚四氟乙烯的另一個優(yōu)點是除了耐熱、耐光、耐寒之外，還具有優(yōu)異的耐化學(xué)性。PTFE還具有理想的阻燃性和較低的吸水性以及抗紫外線輻射能力，在極端天氣條件下具有出色的性能。
聚四氟乙烯 (PTFE)
聚四氟乙烯最初是四氟乙烯的合成含氟聚合物，在20世紀30年代發(fā)現(xiàn)了許多應(yīng)用，商品名為Teflon。PTFE是一種高分子量碳氟化合物固體，主要由碳和氟組成，具有疏水性，水或任何含水物質(zhì)可以與其相互作用，但不會與其相互作用。碳氟化合物似乎表現(xiàn)出改善的倫敦色散力，因為它們實際上具有較高的氟電負性和較低的固體內(nèi)聚分數(shù)。PTFE作為非反應(yīng)劑，作為烹飪鍋和其他炊具的涂層具有廣泛的應(yīng)用。PTFE的惰性部分歸因于其強大的碳鍵和氟鍵，使其成為反應(yīng)性和腐蝕性化學(xué)品涂層容器和管道的合格試劑。當PTFE用作潤滑劑時，它可以減少機械的摩擦、能耗和表面磨損。它還具有作為移植材料和外科手術(shù)的常見應(yīng)用。PTFE經(jīng)常用于導(dǎo)管等醫(yī)療設(shè)備中，以粘附細菌和病菌并阻止醫(yī)院獲得性感染。
聚四氟乙烯是一種熱塑性聚合物，在室溫下呈白色固體材料，密度接近2200公斤/立方米。據(jù)研究，其熔點約為600開爾文，能夠在近-268°C的較低溫度下保持較高的自潤滑性、強度和韌性。在約194開爾文的溫度下，PTFE表現(xiàn)出優(yōu)異的柔韌性。就其對化學(xué)品的惰性而言，應(yīng)該指出的是，PTFE的化學(xué)碳氟鍵似乎會受到高反應(yīng)性金屬（例如高溫下的堿金屬）以及金屬（包括鎂和鋁）以及一些氟化劑（即鈷）的影響氟化物和二氟化氙。關(guān)于PTFE性能的另一個重要點是它在650°C以上的溫度下會發(fā)生解聚。
鋰電池被認為是便攜式通信設(shè)備以及移動電子設(shè)備的主要電源或備用電源。鋰電池因其卓越的電動勢和高能量密度而受到工業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域越來越多的關(guān)注。最近，人們進行了大量的研究，以設(shè)計新穎的電極材料結(jié)構(gòu)并開發(fā)前所未有的電池粘合劑，以減輕對更高能量密度的需求并滿足電池的循環(huán)性能。事實上，水性粘合劑已顯示出更多的優(yōu)點和優(yōu)點，包括成本較低、電池安全和生態(tài)系統(tǒng)友好，與水作為分散劑相結(jié)合，使其成為環(huán)保和安全的鋰離子電池的理想粘合劑。
用于鋰離子電池的基于聚四氟乙烯涂層的自粘合復(fù)合隔膜
一項新發(fā)表的研究表明，應(yīng)用一種由聚四氟乙烯PTFE涂層及其商業(yè)聚乙烯隔膜組成的新型復(fù)合隔膜，用于設(shè)計高性能鋰離子電池。這種復(fù)合隔膜是通過將PE隔膜浸入含有PTFE的懸浮液中制成的，以獲得由三層組成的自粘合PTFE/PE/PTFE結(jié)構(gòu)。即，用過氧化氫和硫酸溶液對所制備的復(fù)合隔膜進行進一步改性，以增加其電解質(zhì)親和力。結(jié)果表明，由密排聚四氟乙烯顆粒制成的涂層采用高度有序的納米孔結(jié)構(gòu)，具有非常理想的電解質(zhì)潤濕特性。這大大提高了復(fù)合隔膜的離子電導(dǎo)率，與單獨的聚乙烯隔膜相比，復(fù)合隔膜表現(xiàn)出理想的熱穩(wěn)定性，達到了陶瓷涂層商業(yè)隔膜的耐熱等級。由LiFePO4正極和鋰負極組成的CR2032型單元半電池采用PTFE基隔膜組裝而成，經(jīng)評估其碳率和循環(huán)性能顯示出良好的結(jié)果?；趶?fù)合隔膜的組裝電池已顯示出單獨使用聚乙烯隔膜時具有更好的碳倍率能力和循環(huán)容量保持率。值得一提的是，復(fù)合隔膜可作為高性能可充電鋰離子電池涂層用途的潛在候選者。
鋰離子電池廣泛應(yīng)用于電動汽車、電動工具、電子設(shè)備等電源領(lǐng)域。到目前為止，已經(jīng)采用了不同種類的高性能正極和負極材料，以滿足對高功率和高倍率電池日益增長的需求。隔膜和覆蓋物對于提高電子產(chǎn)品（更具體地說是鋰離子電池、超級電容器等）的性能至關(guān)重要。聚丙烯和聚乙烯是鋰離子電池的關(guān)鍵部件，但其潤濕性和熱穩(wěn)定性較差，當可能出現(xiàn)異常發(fā)熱時，會引起人們對鋰離子電池安全性的嚴重擔憂。這些失敗極大地促進了聚四氟乙烯在鋰離子電池中作為凝聚液體粘合劑的使用。
