粘性复合材料改进了绿色锂离子电池

锂离子电池为大量现代设备提供动力，从手机，笔记本电脑，激光笔到温度计，助听器和心脏起搏器。这些电池中的电极通常包括三种组分：活性材料，导电添加剂和粘合剂。

现在，特拉华大学的一组研究人员发现了一种“粘性”导电材料，可以消除对粘合剂的需求。

“当前技术的问题在于粘合剂由于其绝缘性能而损害电池的电化学性能，”机械工程教授Bingqing Wei说。“此外，用于将粘合剂和导电材料混合在一起的有机溶剂不仅增加了最终产品的成本，而且还对人体有毒。”

碳纳米管来救援。

Wei和博士生Zeyuan Cao最近发现，碎片状碳纳米管宏膜(FCNT)可以作为粘合剂导体，将两种功能结合在一种材料中。他们的工作在化学学会的专业出版物ACS Nano中报道，他们已就该发现提交了专利申请。

Wei解释说，FCNT是带有“触手”的网状网状物，与活性锂基阴极和阳极材料相结合。然后使用简单的超声处理组装它们。该方法不使用有机溶剂。

“我们发现粘合剂FCNT导体实际上具有比PVDF更高的粘合强度，PVDF是传统上用于锂离子电池制造的粘合剂，”他说。“我们还证明了这些复合电极比传统材料具有更高的导电性，我们在低成本的绿色制造工艺中实现了这些优势，只用水和酒精代替有毒有机溶剂。”

“锂离子电池的市场很广阔，”他补充道，“我们发现这种技术在汽车应用中的应用潜力巨大，需要快速充电和放电。”

接近策略也可用于其他能量存储装置(例如电化学电容器)的电极制备。