中山大学孟跃中课题组CEJ：CO2衍生无氟粘结剂兼顾干法-湿法电极制备，实现高性能易回收锂电池

该研究针对高能量密度锂离子电池中厚电极离子传输受阻和含氟粘结剂回收困难两大痛点，提出使用CO₂衍生聚合物聚碳酸亚丙酯（PPC）作为无氟粘结剂。PPC由于其无定形结构和碳酸酯C=O基团与Li⁺的配位作用，本征离子电导率显著优于商用PVDF。实验证明，PPC能同时适配湿法和干法电极制备工艺：在湿法低面载（~12 mg cm⁻²）电极中，PPC基电极初始比容量达150.7 mAh g⁻¹，极化更小；在干法高面载（38 mg cm⁻²）厚电极中，2C倍率下比容量比PTFE基干法电极高28.5 mAh g⁻¹，循环性能更优。尤为关键的是，PPC在300 °C氮气下30分钟即可完全分解为无毒的碳酸丙烯酯（PC），较PVDF热解温度降低200°C，且不产生含氟污染物，实现了正极材料的非破坏性直接回收。回收的正极材料经过多次“热处理-再制备”循环后电化学性能无明显衰减。研究将低碳制造与易回收集成于单一粘结剂体系，为锂离子电池全生命周期可持续设计提供了新范式。