测试表明，该粘结剂的粘附强度几乎是传统PVDF粘结剂的两倍。
一个韩国研究团队设计出一种用于厚膜锂离子电池电极的“双重作用混合聚合物”（DHP）粘结剂。成均馆大学和首尔大学报告称，这种新型粘结剂能提高锂离子电池的能量密度并延长整体寿命。它解决了一个常见问题：在制造用于电动汽车和智能手机的更厚、更高容量电极时，粘结剂会发生漂移，从而损害电池性能。
测试中，该粘结剂的粘附强度几乎是传统PVDF粘结剂的两倍。
两种材料的结合
电动汽车的续航焦虑真实存在。为了将续航里程提升至400英里以上，电池制造商一直在尝试将电极层做得更厚。更厚的电极能容纳更多高能量密度材料，如镍。但问题在于，干燥过程中会出现状况。电池制造商用液态混合物制造厚电极时，标准胶水——即聚偏氟乙烯（PVDF）粘结剂——会浮到表面。随着浆料干燥，粘结剂分布不均，导致电极开裂、碎裂，无法正常导电。
这是一个长期存在的障碍。以此方式制造的电池在经历少量充放电循环后便会迅速衰减。首席研究员、成均馆大学教授金基宰（Ki-Jae Kim）解释道：“此前，增加电极厚度和尺寸受到粘结剂与工艺问题的限制，制约了电池的整体性能。我们通过高效结合氨纶和聚丙烯酸的优势，克服了这一障碍。”
解决方案来自将两种性能相反的材料——氨纶（SPDX）和聚丙烯酸（PAA）——结合在一起，并将其命名为“双重作用混合聚合物”（DHP）粘结剂。其作用立竿见影。氨纶带来柔韧性，其高弹性赋予厚电极所需的结构回弹力，以抵抗应力下的断裂或破碎。聚丙烯酸则提供化学强度，与电池内部组分形成紧密的分子键。在初始充放电循环中，这种混合粘结剂还会发挥更出色的作用：它会自发形成一层特殊的锂界面层。这条“高速公路”能加快锂离子穿过致密材料的移动速度。
测试展现潜力
数据本身最有说服力。这种新型混合胶的粘附强度几乎达到PVDF的两倍。在使用商用级软包电池的测试中，传统厚电极电池在大约95次循环后便失效。而采用含氨纶粘结剂的软包电池在200次循环后，仍能保持原始容量的86.8%。有趣的是，循环寿命的这一跃升延长了电池的使用寿命。
对汽车行业而言，最大的好消息不仅是粘结剂的性能，更在于它的制造方式。许多下一代电池的开发需要全新的工厂、昂贵的干法加工设备或大规模的工具改造，而这种粘结剂不需要。它可直接适配现有的湿法产线。工厂无需添置任何新机器或暂停装配，只需更换化学胶水即可。金基宰总结道：“这项粘结剂技术具有高度的产业适应性，因为它利用现有的湿法生产线，无需采用近来作为下一代电池制造方法而备受关注的干法加工技术。我们期待它能在延长下一代电动汽车续航里程方面发挥关键作用。”
该研究成果已发表在期刊《自然·通讯》上。
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