陈根：更耐用的电池，需要什么材料？

文/陈根

任何拥有智能手机一年以上的人都能明显感受到，智能手机内置的锂离子电池充电量会随着使用时间而降低。这就是锂离子电池的劣化，这也同时极大地限制了便携式电子设备的使用寿命，间接造成了污染和经济损失。此外，锂离子电池不太耐用的事实也是电动车和可再生能源市场面临的困境之一。

锂离子电池的容量随着时间的推移而下降，其中部分原因就是保护石墨阳极的粘合剂的降解。基于此，日本先进科学技术研究所的科学家正在研究一种新的共聚物粘合剂，这种粘合剂即使在超过1700次充电循环后，也能将阳极的容量保持在原来的95%。

这种新型粘合剂由一种被称作“双亚氨基-ac醌-对苯撑”的共聚物制成。在将其用于实验性的半电池组件之后，研究人员实测后发现，它能够与集电器高效结合，同时对锂电池阳极加以更好的保护。

实验期间，研究团队还观察到了诸多实质性的性能提升，且即便经历了高频次的充放电周期，其容量仍可维持在相当高的水平。

研究人员表示，这得益于 BP 共聚物具有的更好的机械稳定性、以及对阳极和集电器拥有更强的附着力。显微图像表明，新材料仅会在 1700 次循环后呈现微小的裂纹，而传统PVDF 粘合剂则在 500 次循环后呈现了更大的裂纹。

此次研究的理论和实验结果或将为开发长寿命锂离子电池铺平道路。显然，实现耐用电池的开发将有助于开发更可靠的长期使用产品。这同时将鼓励消费者购买更昂贵的电池资产，比如电动汽车。

当然，考虑到智能手机、平板电脑和笔记本电脑每天的使用量和充电量，更多人们也将会从中受益，以构建环保的绿色未来。