中化蓝天电池级聚偏氟乙烯(PVDF)技术国际领先

       4月20日，由中化蓝天集团有限公司牵头完成的“锂离子电池用高性能聚偏氟乙烯(PVDF)研制及产业化项目”通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。由多名院士专家组成的鉴定委员会一致认为，该项目开发的适用于锂离子电池体系黏结剂用PVDF树脂系列产品，是引领国产PVDF树脂性能提升及产业升级的标志性产品，项目整体技术水平处于国际领先。

　　锂电黏结剂PVDF是锂电池的核心辅材，尤其是作为正极黏结剂短期内并没有替代品，其性能优劣直接影响电池的各项电化学性能，是锂电池产业链中不可或缺的关键材料之一。近年来，新能源产业处于快速发展态势，黏结剂PVDF需求高速增长。但锂电池对黏结剂PVDF的黏结力、溶液黏度、耐碱性和溶解速率等性能要求极为苛刻，此前仅有少数几家国外企业的PVDF能通过电池厂商的量产验证，导致应用于锂电池黏结剂的PVDF产能缺口较大，严重制约国内新能源行业的进一步发展。

　　2012年，中化蓝天开始布局锂离子电池高性能PVDF产品研发。经过前期技术积累，中化蓝天与锂电池行业头部企业紧密合作，开发出适用于锂电池的黏结剂PVDF树脂，提升了锂电池的应用性能和产品质量。项目团队聚焦专用树脂产品的特性、技术难点和痛点，从材料分子设计和聚合机理研究入手，在PVDF分子链中引入了特定官能团结构的极性共聚单体，解决了PVDF黏结力不足、耐碱性差的难题。

　　同时，他们通过动态调控聚合过程改善了树脂的微观结构、颗粒形貌和产品的一致性，陆续开发了8个系列产品牌号PVDF树脂，适用于磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂以及三元锂离子电池体系的黏结剂，覆盖目前市场上的主流正极材料体系，应用范围广。鉴定意见显示，该类产品在黏结性、耐碱性、溶解性和浆料稳定性等关键指标方面均优于国外同类产品。

　　此外，该项目申请中国发明专利15件，已获授权7件，并于2020年建成5000吨/年高性能PVDF生产线。

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　　PVDF是一种热塑性含氟聚合物，同时具有通用树脂和氟树脂的特性，已经成为氟树脂中除聚四氟乙烯(PTFE)外适用范围最广的第二大品种。近年来，随着新能源行业的快速发展，PVDF电池级应用占比快速扩张。

　　采用PVDF黏结剂的锂离子电池，黏结剂添加量少，对活性物质和集流体之间有较强的黏结力，在浆料介质中分散性能好，能将活性物质均匀凃布在集流体上、在电解液中溶胀率低、在较宽的电压范围内电化学稳定性高，且易于电极涂覆。基于电池对黏结剂材料性能的特殊要求，科学家经过反复试验研究和应用验证，最终才选择确定用PVDF做黏结剂，目前没有其他合适的替代材料。