近年來，中國(guó)鋰電池制造業(yè)快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)對(duì)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(duì)電池材料的要求越來越高。應(yīng)對(duì)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(fù)極粘結(jié)劑，應(yīng)用于更環(huán)保的鋰電池制備技術(shù)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(chǎng)反響。

 

 

圖1：新一代Solef® PVDF助力xEV電池實(shí)現(xiàn)高能量、高功率、高安全性及更長(zhǎng)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(jī)械性能和耐化學(xué)性，成功用于油氣、半導(dǎo)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(lǐng)域。當(dāng)其用于電極的粘結(jié)劑和隔膜時(shí)，給鋰電池行業(yè)帶來了諸多益處。在整個(gè)從0到 5V (Li+/Li）的電壓范圍內(nèi)，Solef®PVDF均具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性，從而保證其在鋰電池的電化學(xué)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(duì)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(jī)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(chǎng)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(yīng)用，已獲得良好的市場(chǎng)反響。在此基礎(chǔ)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(duì)于粘合力的特殊要求。新Solef® 5130具有超高分子量，同時(shí)分子中含有極性官能團(tuán)。增強(qiáng)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(zhǎng)的循環(huán)時(shí)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(shè)計(jì)。

 

 

全新推出的Solef® 90000 PVDF免溶劑水溶性分散液可作為負(fù)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(shí)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(zhǎng)壽命和更高容量的同時(shí)，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(shù)，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(duì)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(duì)Solef®90000材料進(jìn)行測(cè)試評(píng)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(cè)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(jìn)聚合物技術(shù)，并根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)整。

 

 

“中國(guó)的電池生產(chǎn)業(yè)已占據(jù)了全球25％的市場(chǎng)份額。目前許多電池生產(chǎn)商正在加大投資力度，擴(kuò)大產(chǎn)能，應(yīng)對(duì)消費(fèi)電子產(chǎn)品以及混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車市場(chǎng)對(duì)于高性能鋰離子電池迅速增長(zhǎng)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(duì)于電池高能量、高功率、高安全性和更長(zhǎng)循環(huán)壽命的要求。此外，我們?nèi)碌腟olef®PVDF乳液技術(shù)采用不含有機(jī)溶劑的先進(jìn)分散液，能為電池負(fù)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(shù)無疑是一個(gè)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(duì)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(duì)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？