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水性粘结剂PAA引领锂电池革新,硅碳负极商业化前景广阔

   时间:2025-04-14 14:02:15 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

随着新能源汽车产业的迅猛发展,我国正逐步迈向绿色出行的新时代。据最新数据显示,2024年我国新能源汽车销量已突破1286.6万辆大关,市场渗透率高达40.9%,标志着新能源汽车已成为汽车产业的重要组成部分。在这一背景下,提升电池续航和充电效率成为行业发展的关键,而硅碳负极材料因其卓越的性能,正逐步成为解决这一问题的关键所在。

硅碳负极材料以其高理论比容量(4200mAh/g)、高能量密度以及优异的快充性能,备受业界瞩目。然而,硅碳负极在充放电过程中体积膨胀率高达300%,导致硅颗粒破碎、SEI膜破裂,严重影响电池循环寿命。为了克服这一难题,科学家们研发出了新型水性粘结剂PAA,其在锂电池领域的应用,尤其是硅碳负极材料上,展现出了巨大的潜力。

PAA粘结剂凭借其强大的粘结力、良好的机械柔性和可调控的交联结构,与硅负极材料展现出良好的化学兼容性。其分子链上的羧酸基团能与硅颗粒表面的羟基形成氢键,有效抑制体积膨胀;同时,羧基还能与锂离子配位,诱导形成稳定的SEI膜。PAA的“线粘接”模式使得极片在辊压后的形变更小,进一步提升了电极的压实密度和稳定性。这些特性使得PAA粘结剂在锂电池各组件中得到了广泛应用。

在硅碳负极制备技术方面,我国科研人员也取得了显著进展。其中,CVD气相沉积硅碳路线通过多孔碳骨架储硅缓冲膨胀,不仅性能优异,而且成本较低。这一技术的突破为硅碳负极的商业化应用奠定了坚实基础。目前,硅碳负极已在高端手机、电动工具以及高端新能源车等领域展现出广阔的应用前景。例如,小米14Ultra手机和特斯拉4680电池均已采用硅碳负极技术。

随着硅碳负极技术的不断成熟和商业化进程的加速推进,PAA粘结剂的市场需求也将大幅增长。据预测,到2024年,PAA粉体的需求量将达到1.3万吨。而到2030年,若硅碳负极材料出货量达到30万吨,PAA的需求增量将约达6万吨,粉体需求量将超过7.3万吨。这一巨大的市场需求为PAA粘结剂产业链上的企业带来了前所未有的发展机遇。

目前,已有多家企业积极布局PAA粘结剂市场。其中,日播时尚拟收购茵地乐71%股权,茵地乐在PAA粘结剂市场占有率高达49%;回天新材的PAA和SBR产品已通过客户验证并量产;鹿山新材也成功开发出适用于多种负极材料的PAA粘结剂。这些企业的加入将进一步推动PAA粘结剂市场的发展壮大。

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