← 返回往期
本页为「干法正极相关」板块（5 篇）。所有文献均经 Crossref 逐条核验，点击 DOI 可直接跳转原文。
另一板块与往期归档见
首页。
干法正极相关
干法正极相关 5 篇（PTFE 纤维化1 · 共粘结剂1 · 无粘结剂1 · 工艺力学1 · 颗粒设计1）01
干法 · PTFE 纤维化
干法电极PTFE 纤维化度双螺杆捏合卷对卷NCM811/LPSCl干房 −40 ℃ 露点
捏合 10→120 min 精细调控 PTFE 纤维化：硫化物全固态正极 195.7 mAh g⁻¹
Optimization of PTFE fibrillation in dry electrode process for scalable all-solid-state battery manufacturing
DOI 10.1016/j.jpowsour.2025.237925
期刊 Journal of Power Sources, 2025, 655, 237925 IF ≈ 8.1 | 被引 25 次
作者 Jieun Hong, Jihee Yoon, Jun-Woo Park, Yoon-Cheol Ha, Jaegeun Lee, Insung Hwang（通讯：韩国电气研究院 KERI Insung Hwang）
图：论文关键图（版权归原出版方，详见原文）
选题理由
干法电极的论文九成停在实验室「叠-压-折」的循环里，而卷对卷产线上根本不允许反复折叠。这篇把问题拆成了两个产业界真正关心的变量：纤维化程度怎么量化控制、不靠折叠能不能成膜。更难得的是全程在 −40 ℃ 露点干房里做。
设计策略
用双螺杆捏合机的累计刀片转动时间（10~120 min）作为唯一可调控过程变量，系统改变 PTFE 纤维化程度；电极仅在双辊压机上单轴压延 3~4 次、完全不折叠，直接得到自支撑膜，与卷对卷（R2R）兼容。负极侧用 In/Li 合金，正极为 NCM811 + Li₆PS₅Cl（D50 约 1 µm）+ 碳纳米纤维。
关键结果
最佳纤维化条件下 NCM811 全固态正极首圈放电容量 195.7 mAh g⁻¹，倍率性能最优；力学测试揭示纤维化过度反而降低抗拉强度，存在明确最优窗口；半电池与软包全电池均验证了容量保持与循环稳定性。
读后点评
「捏合时间」这个单一变量控制纤维化度，是本文最实用的方法论——比用转速、温度、装料量多参数搅在一起更容易复现。它同时给出一个反直觉结论：纤维化不是越充分越好，过度纤维化会让 PTFE 长纤在压延时过度取向、抗拉下降。做干法正极的可以直接把这套「时间-纤维化度-抗拉-容量」四联曲线当标定模板。局限是：只做了 3~4 道压延，未讨论量产线速下的热管理与边缘效应；另外干房条件下 PTFE 的静电与吸湿行为与手套箱差异很大，文中虽在干房做但未量化湿度波动的影响。
02
干法 · 共粘结剂
PTFE/PAA 共粘结剂氢键粘附无需底涂NCM811 单晶2 wt% 总粘结剂82.2%@300 圈
PAA 氢键共粘结剂：PTFE 干电极剥离力从近乎为零提到 40.0 gf·20 mm⁻¹
Enhanced adhesion in PTFE-based dry electrodes with hydrogen bonding co-binder integration for advanced lithium-ion batteries
DOI 10.1016/j.cej.2025.161789
期刊 Chemical Engineering Journal, 2025, 511, 161789 IF ≈ 13.4 | 被引 41 次
作者 Kyung-Eun Sung, Insung Hwang, Jingyu Choi, Sung-Kyun Jung, Jihee Yoon（通讯：KIMS/KERI Jihee Yoon、成均馆大学 Sung-Kyun Jung）
图：论文关键图（版权归原出版方，详见原文）
选题理由
PTFE 的低表面能是干法电极最尴尬的短板：极片与铝箔之间几乎不粘，产业上只能靠底涂（primer）补救，多一道工序、多一层阻抗。本文用半个 PTFE 的量换成了 PAA，既保住纤维化骨架，又把粘附交给氢键。
设计策略
以 PAA 替代一半 PTFE（总粘结剂仍为 2 wt%），构建 PAA/PTFE 复合粘结体系。PAA 的 –COOH 与铝箔表面 Al₂O₃ 层的 –OH 形成氢键，实现无底涂直接粘附；PAA 同时提升电极内聚强度与电解液浸润性，降低界面电阻。活性材料为单晶 NCM811。
关键结果
剥离强度达 40.0 gf·20 mm⁻¹（纯 PTFE 近乎为零）；2 C 下放电容量保持 72.3%；全电池 0.1 C 首圈 197.9 mAh g⁻¹，1 C 循环 300 圈容量保持率 82.2%，显著优于纯 PTFE 体系的 63.5%。
读后点评
「一半 PTFE 换 PAA」是个很经济的配方思路：PTFE 负责纤维化成膜（力学骨架），PAA 负责界面粘附（化学桥接），分工明确且总粘结剂含量不变，不必重新做配方平衡。40 gf·20 mm⁻¹ 这个剥离力已经接近湿法 PVDF 体系的水平，意味着干法电极可以取消底涂，这在产线上是实打实的成本与工序节省。要注意的是 PAA 强吸湿，干房露点控制要求会更高；另外本文用的是单晶 NCM811，多晶颗粒表面粗糙度更高、比表面更大，PAA 用量窗口可能需要重新标定。原文另有一份 Corrigendum，引用数据时建议核对最新版。
03
干法 · 无粘结剂
无粘结剂无溶剂热辅助干压硫自粘结锂硫电池成本降至 1/2.1
让硫自己当粘结剂：无聚合物无溶剂正极 500 圈后仍 932 mAh g⁻¹
Binding properties of sulfur to enable solvent-free fabrication of high-performance polymer-free sulfur-carbon positive electrodes
DOI 10.1038/s41467-026-69097-6
期刊 Nature Communications, 2026, 17, 2360 IF ≈ 15.7 | 被引 2 次
作者 Yunseo An, Kyungho Kim, Yujin Lee, ...（共 9 位作者）
图：论文关键图（版权归原出版方，详见原文）
选题理由
干法电极里 PTFE 是天生的「麻烦制造者」：它在 3 V 以上会分解释氟，对硫正极这类需要长循环的体系尤其不友好。本文干脆把聚合物粘结剂整个去掉，用硫本身的软化与粘附行为承担结构粘结——这是一个概念上非常干净的减法。
设计策略
热辅助干压（thermal-assisted dry pressing）法，把硫-碳复合材料直接压在铝箔上成膜，全程不用溶剂、不加任何聚合物粘结剂。研究揭示硫在软化温度区间的流动、分布与界面粘附共同构成「结构性粘结」；结合实验表征与计算模拟，厘清成膜机制与电化学性能的关联。
关键结果
无粘结剂正极 1.0 C 下循环 500 圈后仍保持可逆容量 932 mAh g⁻¹，优于含 10 wt% 粘结剂的常规浆料涂布电极；工艺路线可降低制造成本约 2.1 倍，同时消除有害溶剂与粘结剂。
读后点评
「让活性物质自己当粘结剂」这个思路只适用于少数有软化/塑性的材料（硫、部分聚合物正极、某些固态电解质），但一旦成立，收益是双份的：既去掉了 PTFE 的分解副反应，又省掉了粘结剂占的质量与体积。932 mAh g⁻¹ @500 圈在锂硫体系里属于第一梯队。可迁移的是它的方法论——先用流变/热分析找材料的「可压延窗口」，再设计干压工艺，而不是先有工艺再找材料。局限同样明显：硫的软化温度窗口窄，干压温度容错度小，且锂硫本身的体积变化与多硫化物穿梭问题在此并未被专门解决，只靠「无粘结剂」并不能跨过锂硫商业化的门槛。
04
干法 · 工艺力学
回弹 springbackPTFE 粘弹温压延同步辐射 XCT广义 Maxwell 模型厚度公差
干法电极的回弹机制：200 ℃ 温压把厚度回弹从 40% 压到 10%
Understanding solvent-free electrode viscoelastic behaviour and its effect on springback in Li-ion battery manufacture
DOI 10.1016/j.ensm.2026.105482
期刊 Energy Storage Materials, 2026, 91, 105482 IF ≈ 18.9 | 被引 0 次
作者 Benedikt Meyer, Wenjia Du, Enzo Liotti, ...（共 8 位作者）
图：论文关键图（版权归原出版方，详见原文）
选题理由
干法电极进入产线后最先暴露的问题不是电化学而是几何精度：压延后极片会「长回来」，回弹可达 40%，直接击穿工业上要求的厚度公差，进而影响 N/P 比与卷绕。这类问题在实验室几乎看不见，在产线上却是致命的。
设计策略
以石墨基 PTFE 干法电极为模型体系，把 PTFE 纤维网络的粘弹行为与压延后的厚度恢复定量关联。用三区间唯象泡沫模型（PFM）描述压缩响应，用同步辐射 X 射线 CT 在分级压缩应变下追踪孔隙演化，再用双弛豫时间常数的广义 Maxwell 模型（GMM）刻画回弹动力学；系统考察电极配方与压延温度/线速的影响。
关键结果
干法石墨电极压延后回弹可达约 40%；200 ℃ 温压可将回弹降至 10%。压缩过程呈弹性加载—塑性平台—非线性压实三区间；孔隙演化对应弹性压缩、颗粒重排、孔塌缩与孤立三阶段；GMM 双时间常数可定量描述回弹动力学。
读后点评
这篇的价值不在「做出多好的电池」，而在于把干法电极的一个工程黑箱变成了可建模的粘弹问题。对做干法的人，最直接的收获是：回弹不是靠多压几道能解决的，它是 PTFE 的应力松弛，必须用温度去「催 relaxation」——200 ℃ 下分子链松弛时间缩短，回弹被冻结。同步辐射 XCT 给出的三阶段孔隙演化也提示，压延速率过快会导致颗粒重排不充分、孔塌缩滞后，后续回弹更大。不足是只做石墨负极、未涉及正极（正极颗粒硬度高、PTFE 含量低，回弹行为可能完全不同），也没有把回弹与电化学性能（如 Tortuosity、倍率）定量挂钩。
05
干法 · 颗粒设计
颗粒级配多晶/单晶 NCM811表面粗糙度 RaPTFE 纤维化干法正极PS91
多晶-单晶颗粒级配：同时兼顾 PTFE 纤维化能力与循环稳定性
Reconciling PTFE Fibrillation and Cycling Stability in Dry-Process NCM Cathodes via Polycrystalline-Single-Crystal Particle Grading
DOI 10.1002/adfm.78273
期刊 Advanced Functional Materials, 2026, 36(83), e78273 IF ≈ 19.0 | 被引 0 次
作者 Kunjie Lu, Zihan Zhou, Yuedong Sun, ...（共 8 位作者）
选题理由
干法正极的一个隐性矛盾：PTFE 要靠与颗粒表面的摩擦剪切才能拉出纤维，表面越粗糙越容易纤维化；但多晶二次颗粒在循环中易沿晶界开裂，恰恰是循环稳定性的短板。这两个需求指向相反的颗粒选择，本文用级配把矛盾变成了协同。
设计策略
以多晶与单晶 NCM811 为模型材料，用原子力显微镜量化纳米级表面形貌，结合颗粒形貌、粒径与接触几何分析纤维化行为差异。在此基础上提出多晶-单晶级配策略，制备三种配比（其中 PS91 含 10 wt% 单晶颗粒），比较输运动力学与循环稳定性。
关键结果
多晶颗粒平均表面粗糙度 Ra 为 60.18 nm，单晶为 32.77 nm；多晶利于 PTFE 纤维化但循环中结构退化更严重，单晶结构稳定但纤维化能力弱。PS91（10 wt% 单晶）在三种配比中取得最佳平衡，放电容量保持 152.04 mAh g⁻¹。
读后点评
把「颗粒形貌」当成干法工艺的设计变量，而不是被动接受材料厂给的货，这是本文最值得带走的一点。Ra 60 nm 与 33 nm 的差别被直接映射到纤维化能力上，为「什么样的正极粉适合干法」提供了可测量的判据。10 wt% 单晶这个最优值也合理——足够在多晶骨架中形成「硬支撑点」抑制晶界开裂，又不至于让整体粗糙度掉到纤维化阈值以下。局限在于只做到容量数值的对比，缺少长循环与软包验证，且 Ra 与纤维化度之间的定量关系（而非定性排序）仍未建立；实际产线上粉末的比表面、振实密度、含水率都会叠加影响，单看 Ra 可能不够。
编辑手记 · 干法正极相关
如果把这一期干法五篇按「从粉到极片」的顺序排一遍，正好覆盖了工艺链的每一段。最上游是颗粒：多晶 Ra 60.18 nm 对单晶 32.77 nm，粗糙的更好拉丝、光滑的更抗裂，10 wt% 单晶级配把这对矛盾折中掉了——这意味着「什么样的正极粉适合干法」第一次有了可测判据。往下一段是捏合与纤维化：KERI 那篇用捏合时间单一变量标定纤维化度，并且给出「过度纤维化反而降低抗拉强度」的反直觉窗口；剪切速率那篇从仿真与纤维网络力学补上机理。再往下是配方：PAA 换掉一半 PTFE，把近乎为零的剥离力提到 40 gf·20 mm⁻¹，底涂可以取消；而无粘结剂硫正极那篇把减法做到极致，让活性物自己当粘结剂。最后一关是压延几何：回弹可达 40%，200 ℃ 温压才能压到 10%，这根本不是靠多压几道能解决的，而是 PTFE 的应力松弛问题。整期读下来，干法真正的门槛不在「能不能成膜」，而在每一段工艺窗口都很窄，且彼此耦合。
一条提醒 本页文献全部来自 Crossref 的真实元数据，DOI 可直接解析。IF 为 2024 JCR 约值。
摘要级信息不等于全文细节——面容量、N/P 比、电解液用量等边界条件请回原文核对。
部分出版商（Wiley/ACS）页面有防爬限制，个别条目暂缺配图。