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一、引(yin)言

鋰電池(chi)(chi)作為一(yi)種重(zhong)要的能源存儲(chu)技術(shu)，其性能和(he)安全性的提升成為了研究和(he)產業發展的關鍵焦點。在鋰電池(chi)(chi)的眾(zhong)多組成部分中，羧甲基纖維素鈉（CMC）扮演著不可或缺(que)的角色。

二、鋰電池CMC的定義和作用(yong)

（一(yi)）定義(yi)

CMC是一種具(ju)有(you)獨特(te)化學結(jie)構的水溶(rong)性(xing)聚合(he)物，其分子(zi)鏈上含有(you)羧(suo)甲基官能團，賦(fu)予(yu)了它(ta)在水中良(liang)好的溶(rong)解性(xing)和特(te)定(ding)的物理化學性(xing)質。

（二(er)）作用

1、粘結作用

在(zai)鋰電(dian)池中，CMC作(zuo)為(wei)粘(zhan)結(jie)劑，將活性材料和導電(dian)劑緊密結(jie)合，形成穩固的(de)電(dian)極結(jie)構(gou)。這一(yi)粘(zhan)結(jie)作(zuo)用確(que)保了(le)電(dian)極在(zai)反復充放電(dian)過程中，活性物質能夠(gou)牢固地附(fu)著在(zai)集流(liu)體上，減少(shao)了(le)活性物質的(de)脫落和損失，從而維持(chi)了(le)電(dian)池的(de)容(rong)量和循環(huan)壽(shou)命(ming)。

2.分散作用

負極(ji)材料(liao)(liao)在(zai)漿(jiang)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)均勻(yun)分(fen)布對(dui)于(yu)電池(chi)性(xing)能(neng)(neng)至關重(zhong)要。CMC能(neng)(neng)夠有效地(di)防止(zhi)負極(ji)材料(liao)(liao)的(de)(de)團聚，使(shi)得(de)活(huo)性(xing)材料(liao)(liao)顆粒(li)在(zai)漿(jiang)料(liao)(liao)中(zhong)(zhong)均勻(yun)分(fen)散(san)，從而提(ti)高電極(ji)的(de)(de)電化學性(xing)能(neng)(neng)，保(bao)證電池(chi)在(zai)充放電過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)穩定性(xing)和(he)一致性(xing)。

3.穩定作用

CMC對電極加工性能的(de)(de)穩定(ding)作用(yong)不可小覷(qu)。它能夠(gou)優化電極制備(bei)過程中的(de)(de)工藝參(can)數，提高生(sheng)產效率和產品質量。同時，通過輔助改善電池的(de)(de)循環性能，CMC有助于延(yan)長電池的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)，降低(di)了電池的(de)(de)衰(shuai)減速率。

三、CMC在鋰電池中的(de)應(ying)用

（一）作為粘結劑

活性(xing)材料(liao)和(he)導電(dian)(dian)劑(ji)在(zai)(zai)CMC的(de)(de)(de)粘結(jie)下(xia)，形成了具有良好機(ji)械強(qiang)度和(he)電(dian)(dian)學性(xing)能的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)。這種穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)結(jie)構(gou)能夠承受電(dian)(dian)池充放電(dian)(dian)過程中的(de)(de)(de)體積變化和(he)應力，保(bao)持(chi)電(dian)(dian)池性(xing)能的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)。例如，在(zai)(zai)鋰離子電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)正極(ji)(ji)中，CMC與(yu)其他粘結(jie)劑(ji)協同作用，確保(bao)了正極(ji)(ji)材料(liao)的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)導電(dian)(dian)性(xing)；在(zai)(zai)負極(ji)(ji)中，CMC有效地粘結(jie)了石墨等負極(ji)(ji)材料(liao)，防止了在(zai)(zai)循環(huan)過程中的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)破壞。

（二）作為分(fen)散(san)劑

在(zai)電池(chi)漿(jiang)(jiang)料(liao)的(de)制備過程中(zhong)，CMC能夠(gou)使負極材(cai)料(liao)均勻分散(san)，避免了局部濃度過高(gao)或過低的(de)情況。這有(you)(you)助于提高(gao)電極的(de)利用(yong)率(lv)和(he)(he)充放(fang)電性(xing)(xing)能，減少電池(chi)內部的(de)極化現象。以硅基負極材(cai)料(liao)為例，由于其(qi)高(gao)比容(rong)量和(he)(he)較大(da)的(de)體積(ji)膨脹，容(rong)易(yi)在(zai)漿(jiang)(jiang)料(liao)中(zhong)團聚。CMC的(de)加入(ru)能夠(gou)有(you)(you)效地(di)分散(san)硅顆粒(li)，減輕團聚現象，提高(gao)電池(chi)的(de)循(xun)環穩(wen)定性(xing)(xing)。

（三）作為穩定劑

CMC對電(dian)(dian)極加工性(xing)能(neng)的穩定作用體現在多個方面。它可以調節漿料的流變性(xing)能(neng)，使(shi)其更適合涂布工藝(yi)；同(tong)時，在電(dian)(dian)池的充放電(dian)(dian)過程中(zhong)，CMC有助(zhu)于維持電(dian)(dian)極的結(jie)構完整性(xing)，減少副(fu)反應的發生，從而(er)提高電(dian)(dian)池的循環性(xing)能(neng)。

四、CMC的(de)特性和優(you)勢(shi)

（一(yi)）高純度

電池(chi)(chi)級CMC具有高純(chun)度和(he)低金屬離子含量的(de)(de)特點。這意(yi)味著(zhu)在電池(chi)(chi)運行過程中，減少了(le)由雜質引起的(de)(de)副(fu)反應和(he)電池(chi)(chi)性能的(de)(de)衰減，從而提(ti)高了(le)電池(chi)(chi)的(de)(de)整體性能和(he)安全性。

（二）良好(hao)的(de)相容性

與SBR膠乳等(deng)其他電(dian)池材(cai)料的(de)良好相容性，使得CMC能夠在復雜的(de)電(dian)池體系(xi)中協同工(gong)作，共同提(ti)升(sheng)電(dian)池的(de)綜合性能。

（三(san)）增稠和防(fang)沉(chen)降(jiang)

通過(guo)增加(jia)漿料的粘(zhan)度，CMC有效地防止了漿料中(zhong)顆(ke)粒的沉降，保證了漿料的均勻性(xing)和(he)穩定性(xing)。這對(dui)于電極制(zhi)備過(guo)程(cheng)中(zhong)的涂布工(gong)藝(yi)至關重要，確保了電極厚度和(he)組成的一致性(xing)。

（四）提高剝離(li)強(qiang)度

增(zeng)強極(ji)片的剝(bo)離強度，意味著電極(ji)在經(jing)受機械應(ying)力(li)時更不容易發生脫落和(he)損壞，從而提高了電池的可靠性和(he)穩(wen)定性。

五、CMC的生產和市場情況

（一）生產工藝

1.水媒法

水媒法是一(yi)種傳統的(de)生產工(gong)藝，具有工(gong)藝簡單、成(cheng)本較低的(de)優點(dian)，但產品(pin)的(de)質量(liang)和性能(neng)相對較一(yi)般，適用于一(yi)些對性能(neng)要求不高(gao)的(de)應用領域。

 2.溶媒(mei)法

溶(rong)媒(mei)法能夠(gou)生產(chan)出更高質量和性能的(de)CMC產(chan)品，適用于生產(chan)中高檔的(de)鋰電(dian)池用CMC。該方法通過(guo)使用有(you)機溶(rong)劑(ji)作為(wei)反(fan)應介質，能夠(gou)更精確地(di)控(kong)制反(fan)應條(tiao)件，從(cong)而獲得純度更高、性能更優的(de)CMC產(chan)品。

（二(er)）市場情況

近年(nian)來，全(quan)球鋰電(dian)池用(yong)CMC市(shi)場呈(cheng)現出顯(xian)著(zhu)的增(zeng)長趨勢。這(zhe)主要(yao)歸因于新能源(yuan)汽車市(shi)場的快速擴張、便攜(xie)式電(dian)子設備的普及以及儲能領(ling)域(yu)的需求(qiu)增(zeng)長。根據最新的市(shi)場調研報告，預計(ji)未(wei)來幾(ji)年(nian)這(zhe)一(yi)增(zeng)長趨勢將(jiang)繼續保持，市(shi)場規模將(jiang)進一(yi)步(bu)擴大。

六、CMC的最新發展

（一）超純CMC

諾力昂交付的(de)首批AkuPure?是專門針對鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池的(de)超純CMC產品。其高純度和(he)低不溶物含(han)量的(de)特點，不僅(jin)提(ti)高了電(dian)(dian)(dian)池的(de)生產效率，還(huan)顯著提(ti)升了電(dian)(dian)(dian)池的(de)性能。這一(yi)創新(xin)產品為鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池制造商(shang)提(ti)供了更優(you)質(zhi)的(de)選擇(ze)，有助于進一(yi)步提(ti)高鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池的(de)能量密度、循(xun)環壽命和(he)安全性。

（二）高性(xing)能(neng)CMC

碩盈峰完成數千萬(wan)元的(de)B輪(lun)融資，其主(zhu)要產品(pin)(pin)為高性能的(de)CMC系列。這些產品(pin)(pin)包括電(dian)池級CMC-Li/CMC-Na、超高粘(zhan)(zhan)CMC和超低粘(zhan)(zhan)CMC等。這些產品(pin)(pin)具有粘(zhan)(zhan)度(du)(du)范圍廣、穩定性高、凝膠不溶物低等特性優(you)勢，能夠滿足(zu)不同(tong)類型鋰電(dian)池的(de)多樣化需(xu)求(qiu)(qiu)。例如，超高粘(zhan)(zhan)CMC適用(yong)于(yu)對粘(zhan)(zhan)結強度(du)(du)要求(qiu)(qiu)極高的(de)電(dian)池體系，而超低粘(zhan)(zhan)CMC則適用(yong)于(yu)需(xu)要快(kuai)速分散和滲(shen)透(tou)的(de)應用(yong)場景。

七、結論

綜上所述，鋰電池CMC在電池制造中起(qi)著(zhu)至關重要的(de)(de)作用。其作為(wei)粘結劑(ji)、分散(san)劑(ji)和穩(wen)定(ding)劑(ji)的(de)(de)功能(neng)，以及高純度(du)、良(liang)好相容性(xing)(xing)、增稠防(fang)沉降和提高剝(bo)離強度(du)等特性(xing)(xing)優勢，有力地保障了鋰電池的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)和穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)。