科技日报记者 刘霞
美国加州大学圣迭戈分校科学家开发出一种新型电池粘合剂。这种粘合剂无氟、可溶于水，不仅能让锂离子电池更环保、更易回收，还能保持甚至提升电池性能。相关论文发表于最新一期《自然·通讯》杂志。
目前，锂离子电池多采用含氟粘合剂，这会给电池制造和回收带来难题。在电池制造环节，含氟粘合剂需先溶于有毒溶剂，再与电极粉末混合制浆。涂覆电极后，还需使用大型干燥炉蒸发溶剂，并对溶剂进行回收和提纯，以便重复使用。这些步骤显著增加了成本、能耗和环境负担。在回收环节，含氟粘合剂会留下顽固残留物，往往需要高温或强腐蚀性化学品才能去除，进而产生危险废物和含氟副产物，污染回收材料，使其难以在新电池中再次使用。
为解决上述问题，团队开发了一种无氟粘合剂，可用水作为加工溶剂。它由两种廉价且广泛使用的聚合物组成——聚丙烯酸帮助混合物在制造过程中均匀分布并提供柔韧性；羧甲基纤维素则是一种植物来源材料，常用于食品和纸制品，可提供强度和粘性。
实验显示，采用新型粘合剂制造的电池，初始性能与传统锂离子电池相当。在数百至数千次充放电循环后，容量保持表现甚至更优。该粘合剂还兼容多种电极材料，包括磷酸铁锂正极、富镍正极、石墨负极和硅负极。
在回收方面，新粘合剂也展现出明显优势：无需使用高温或强腐蚀性化学品，只需拆解电池并将电极浸入水中，粘合剂即可溶解，使电极涂层与金属箔干净分离，没有残留物。
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