華為的一項鋰電池相關專利昨日獲得通過 由國家知識產權局公開。該專利的名字為 “一種鋰離子電池用導電粘結劑及其制備方法、鋰離子電池電極極片及制備方法和鋰離子電池”。根據描述 該專利使用一種聚乙烯醇、聚乙二醇、聚苯乙烯、淀粉、海藻酸鈉等作為粘合劑 石墨烯作為導電材料。石墨烯用量占總質量的 0.1%~10% 石墨烯粒子的厚度為 5nm~50nm D50 粒徑 50nm~5000nm。

這項發明使用兩種粘合劑 第一粘合劑占比 20%~50% 第二種粘合劑采用聚丙烯酸和聚酰亞胺等材料 通過化學鍵與第一種粘合劑結合。上圖中 1 為硅顆粒 2 為石墨烯 3 為粘結劑。硅顆粒被限制在這個中空結構中 即使發生膨脹 也不會損失性能。

根據專利描述 目前的鋰電池為了提高能量密度 往往將石墨負極材料替代為硅等合金材料。然而硅在循環過程中會發生體積膨脹 從而脫落 這就會導致電池壽命迅速衰減。華為這項專利通過這種新型導電粘合劑 可以束縛硅顆粒 將粘合劑與導電劑合二為一。當硅顆粒嵌鋰大幅膨脹時 粘結劑高分子鏈伸展；當硅顆粒脫鋰收縮時 粘結劑高分子鏈再次纏繞收縮 使得石墨烯與硅始終保持接觸。

了解到 這項專利制成的兩種扣式原型電池 在經過 50 次循環之后 容量保持率均達到 90% 以上 放電效率也高達 97%、98% 這表示電池的內阻依舊非常小 沒有明顯損失。專利中表示：“本發明實施例制備得到的鋰離子電池用導電粘結劑可以有效緩沖充放電過程中活性材料的體積變化帶來的負面影響 提高電池的循環特性 且該鋰離子電池用導電粘結劑同時作為導電劑和粘結劑 可提高正負極嵌鋰活性物質含量 進而提升電芯能量密度。”

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