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開發背景：

鋰離子電池負石墨、硅碳在充電過程中嵌入鋰離子，體積膨脹，若無法束縛抑制，會產生裂紋或碎顆粒極，造成負極極片厚度增大。主材顆粒破碎，不斷消耗電解液重構SEI膜，SEI膜過厚造成內阻增大，同時降低了主材與導電劑的接觸，惡化循環性能，帶來析鋰等風險。因此急需粘接良好，彈性好的粘接劑來束縛石墨（硅碳）膨脹。

思路設計：

常規的CMC粘接劑同時作為負極主主材分散劑，搭配SBR/PAA。但是CMC屬于線性分子，包覆石墨顆粒后，當石墨膨脹時，CMC會發生滑移，無法有效束縛。因此，將其接枝一些環狀分子，利用環狀分子(環糊精聚合物)豐富的羥基/羧基基團，對石墨（硅）顆粒進行錨定，抑制其發生體積形變時的位移跟膨脹。這種三維化學鍵交聯粘結劑，更容易實現活性物質顆粒的三維固定，并且通過交聯網絡骨架內的超分子相互作用，能更有效地進行自修復，達到保持電極完整性的效果。

負極極片開裂一方面由于CMC的氫鍵作用力大，另一方面干燥過程中CMC的滑移造成應力集中。交聯CMC可有效分散局域應力，緩解極片開裂。

與此同時，硅負極配方中會添加碳納米管增加導電性，對硅基負極的離子擴散和循環等性能影響巨大。已有的文獻表明，短碳管的壓應力會造成針刺效應，破壞SEI膜跟碳層，加速電解液分解，惡化DCR和循環性能。而長碳管具有低壓縮應力。本材料在分散過程中，一方面抑制硅顆粒膨脹，避免空間應力對碳納米管的二次破壞，從而保護碳納米管保持一定的長徑比，使得電芯保持良好的循環性能。另一方面，本材料也可用作碳納米管分散劑，避免碳納米管團聚，造成負極漿料出現凝膠問題。

本產品適用于納米硅碳、硅氧、沉積硅碳等多個技術路線產品

產品參數：

CT-1采用大分子聚合物，高度聚合串聯，孔徑0.8nm 左右；

CT-2是修飾后的CMC上用酯類單體修飾，增加溶解度，同時接枝大環分子，接枝比例1:1(重點推薦 )

CT-3為第三代迭代產品，大環：CMC=1:2，可根據客戶需求定制開發

工藝驗證：

CT-2添加量為0.2%-0.3%，可以顯著抑制硅碳負極極片反彈，反彈率可降3%以上；粘接力、內聚力均滿足制程要求。

懸浮漿料制備：



數據收集：

軟包測試：

添加CT-2后，容量、首效均保持一致；化成產氣量減少約8%左右；

低溫@-20℃DCR：B組改善8.6%，C組改善9.7%；

容量保持率300cls@25℃：B組改善2%，C組改善2.4%；300cls@-10℃：B組改善7.1%，C組改善8.1%;

60℃存儲---測試中。