PVP 在锂电池和钠电池材料中的应用

2024/03/18

PVP可用作锂电池电极的分散剂和导电材料加工助剂。PVP作为分散剂加入到电池正极浆料中可以提高电池性能，增加电池的充放电容量，降低电池在放电过程中的温升。磷酸铁锂电池正极浆料由固体干料和溶剂混合而成。由于磷酸铁锂粒度小，比表面积大，在匀浆过程中很难分散均匀，导致浆料黏度过高或固含量过低，进而导致涂布困难甚至无法涂布，可用聚乙烯吡咯烷酮 （PVP）作为正极导电剂碳纳米管的分散剂，可以有效的分散碳纳米管，从而制得性能优异的正极浆料。根据刘文刚等在《电源技术》上发表的研究结果，将正极材料 LiFePO4、导电剂 SP、粘结剂 PVDF 和分散剂PVP 以 LiFePO4∶SP∶PVDF∶PVP=(90－x)∶6∶4∶x(其中 x=0， 0.1， 0.2， 0.4， 0.8 和 1.6)的(质量比)比例混合，根据实验结果，随着 PVP 加入量的提高，浆料的黏度呈现下降的趋势，浆料的粒度则先减小后增大，PVP 加入量在 0.4%～0.8%时，可达到优异的浆料分散效果。用 PVP 含量 0.6%的 LiFePO4 正极浆料制作出的电池高倍率放电及循环性能显著优于未使用 PVP 分散剂的传统磷酸铁锂电池。

PVP在钠电池中同样充当表面活性的角色，（合肥工业大学材料科学与工程学院的）王晓艳等4人在2016年发表《PVP辅助水热合成钠离子电池正极材料NaV6O15及电化学性能研究》的研究成果，以NH4VO3 和NaCl 为原料,采用PVP辅助水热合成前驱体，通过充放电及交流阻抗等实现表明，PVP辅助水热合成的NaV6O15纳米棒作钠离子电池正极材料具有较好的循环稳定性和倍率性能，具有潜在应用价值。