近期，孙林博士在国内纳米领域著名期刊《Nano Research》上发表题为“A Review of Existing and Emerging Binders for Silicon Anodic Li-Ion Batteries”的综述论文。Nano Research为中科院一区Top期刊，2021年IF=10.269。孙林博士为通讯作者，其2020级硕士生刘宴秀为第一作者。

硅基材料作为高能量密度锂离子电池最有潜力的负极材料之一，因其固有的缺陷，如锂化/脱锂过程中体积变化大，固体电解质界面生长不稳定等，阻碍了其在更多场景下的实际应用。粘合剂虽然在极片中只占很少的一部分，但是对电池性能起着至关重要的作用。通过粘合剂中的极性基团与Si表面的-OH相互作用，形成共价或非共价键，保持Si与其他组分的接触，防止电极粉化脱落。

本文主要从结构设计和功能性两个方面对Si负极用粘合剂进行分类，从结构出发分为线性、支化、交联、共轭和多功能粘合剂（如图1）。线性粘合剂（例如 CMC、PVDF、Alg）在提高 Si 基负极的电化学性能方面显示出巨大潜力，目前仍然被广泛使用。源自线性粘合剂的带有支链的粘合剂由于其良好的性能提升作用近来也被广泛使用。为了进一步缓解Si材料在循环过程中的体积膨胀，具有3D结构的交联型粘合剂已成为研究热点。交联聚合反应一般分为共价交联和动态交联两种，共价交联主要通过形成化学键来增强聚合物的机械强度，而动态交联则是通过氢键和静电作用实现粘合剂的自愈功能。另一方面，具有高导电性的粘合剂一直广受关注，其一方面既可以用作粘合剂，此外也可以用作导电骨架，提供出色的电子或离子传输通道。还有一些多功能型的粘合剂本来也做了介绍，主要是通过引入特定的功能基团，使粘合剂具有不同的功能特性，如自愈性等。本文在最后讨论了用于Si负极的粘结剂在当前面临的挑战和应用发展前景。

原文链接：https://www.sciopen.com/article/10.1007/s12274-022-5281-7