負極バインダー：リチウム電池に欠かせない接着剤

リチウムイオン電池は私たちの生活に電力を供給しています。陽極はエネルギーを蓄えますが、その性能は、しばしば見落とされがちな重要な部品、すなわち陽極バインダーに大きく依存しています。陽極の成分とバインダーの重要性、特に最新のPAA（ポリアクリレートアモルファス）の利点を理解することが、より優れた電池の鍵となります。

リチウム電池の陽極の中には何が入っているのでしょうか?

陽極は主に以下のものから構成されます。

• グラファイト：リチウムイオンを蓄える主な材料。
• シリコン: 将来有望な高容量材料ですが、体積が大きく変化しやすい傾向があります。
• 導電性添加剤: 電気の流れに不可欠です。
• 陽極バインダー: すべての部品をまとめ、銅の集電装置にしっかりと固定する重要な接着剤です。

陽極バインダーが不可欠な理由

陽極バインダーは単なる接着剤ではなく、重要な機能を果たします。

• 機械的強度: すべての活性粒子と導電性添加剤を結合して、強固な構造を形成します。
• 強力な接着力: 電極層全体を銅の集電体にしっかりと固定し、危険な剥離を防止します。
• 製造を可能にするもの: 製造中に滑らかで均一なコーティングを実現するための安定したスラリーの形成を可能にします。
• ボリューム変更マネージャー: 重要なのは、充電および放電中にシリコンなどの材料の膨張と収縮によって生じるストレスを吸収して緩和することです。
• 電気的完全性: バッテリーのライフサイクル全体にわたって、粒子間の重要な電気的接触を維持するのに役立ちます。

PAAアノードバインダー：従来のSBR/CMCを上回る性能

長年にわたり、標準的な陽極バインダーシステムは スチレンブタジエンゴム（SBR） カルボキシメチルセルロース（CMC）です。しかし、 ポリアクリル酸（PAA）陽極バインダー 特にシリコンを含む先進的なアノードでは、次のような明確な利点があり、ますます好まれるようになっています。

• 比類のない接着力：PAAは、SBR/CMCと比較して、活物質（グラファイト、シリコン）と銅集電体の両方と非常に強力な化学結合を形成します。これにより、層間剥離による電極破損のリスクが大幅に低減されます。
• シリコンの優れた取り扱い性：PAAは、独自の機械的強度と弾性の組み合わせにより、シリコン粒子の大きな体積変化を抑制し、電極の完全性を維持するのに非常に優れています。SBR/CMCバインダーは、シリコンの要求に応えるのに非常に苦労します。
• 強化された機械的特性: PAA は優れた靭性と柔軟性を提供し、電極がリチウムの挿入と抽出の繰り返しのストレスに耐え、ひび割れを起こさないようにします。
• 安定性の向上: PAA は一般に、アノードでの厳しい低電圧条件下でも優れた電気化学的安定性を示し、バッテリー寿命の延長につながる可能性があります。

その 陽極バインダー リチウムイオン電池の性能、安全性、寿命にとって不可欠です。従来の SBR/CMCバインダー 基本的なグラファイト負極ではシリコンが必須ですが、より高いエネルギー密度を実現するためにはシリコンが不可欠です。そこでPAA負極バインダーが活躍します。優れた接着性、厳しい体積変化への対応力、そして堅牢な機械的特性を持つPAAは、次世代の高容量リチウムイオン電池を実現する重要な技術です。適切な負極バインダーの選択は、未来の電力供給にとって不可欠です。