PVDF在锂离子电池中的应用：粘结剂以及隔膜

聚偏氟乙烯（PVDF）是半结晶性含氟聚合物，因为具有好的机械强度、化学稳定性、电化学稳定性、热稳定性和对电解液良好的亲和性，一直以来倍受人们的关注。

锂离子电池的组成结构包括正极、负极、电解质、隔膜、外壳等五大部分。

在锂离子电池行业，PVDF重要用作粘结剂、隔膜和隔膜涂层。近年来，随着锂离子电池的技术和市场的快速发展，PVDF在锂离子电池行业呈现快速上升趋势，年需求上升率超过20%。

商业化锂离子电池电极一般由集流体、活性物质、导电剂和粘结剂组成。PVDF用于制备锂离子电池的粘结剂具备以下特点：

聚偏氟乙稀为半结晶性聚合物，结晶度比较高，结晶溶融温度高，因此在电池通常的使用温度下，PVDF的结晶性使存在电解液体的分子很难流通，充放电负荷增大。此外，PVDF均聚物还存在多种问题，比如：在制备电池时的若干燥速度不合适，PVDF的收缩率与集电体的收缩率差异比较大，含活性物质的涂膜会从集电体上脱离；在使用过程中，随着时间的迁移，有由于电极的内部应力使电极合剂层从集电体上部分或全部剥离情况，导致负荷特性变差，引起容量劣化。

为了解决上述问题，研究人员发明了PVDF共聚物，即在聚合过程中引入少量极性单体与VDF共聚。引入极性基团的PVDF共聚物可以极大提高了粘结剂粘结性能，防止电极脱落，显著降低粘结剂含量，赋予电池更高的能量密度、更小的内阻，带来更高的能量密度，更好的功率性能和更长的循环时间。

锂离子电池隔膜作为电池的正负极之间的隔离板，防止正极、负极活性物质相互接触，出现短路；而在电化学反应时，隔膜会保持必要的电解液，形成离子移动的通道。