シリコン系など高容量負極材料を採用する次世代バッテリーでは、電極構造の維持こそが性能と寿命を左右する。粒子同士や導電材、集電体を強固に固定する接着剤=バインダーの役割が極めて大きい。寧波イノファームケム株式会社は、水系ポリ(アクリル酸)(PAA)バインダーの高結合強度が、耐久性に優れた電極開発の要となることを強調する。

充放電に伴い負極材料は大きく膨張・収縮し、シリコンでは最大300%の体積変化が生じる。接着力が不足すると電極は剥離し、電気的接触が失われ容量劣化が急激に進行する。PAAはカルボキシル基が形成する高密度架橋構造により、活物質と集電体の双方に強固に密着し、変形を抱え込む丈夫な電極を形成する。

この強靭な接着機構はシリコン負極に限らず、従来のグラファイトや次世代のナトリウムイオン電池負極にも適用可能。粒子を均一かつ強固に固定することで電荷伝導経路が確保され、高出力時でも電池の出力性能を維持する。

さらに水溶性ポリアクリレートバインダーは電解液への膨潤・浸透を抑制し、電極構造劣化を防ぐ。この安定性と高接着性の相乗効果により固体電解質被膜(SEI)も安定化し、副反応の抑制と充放電の可逆性向上につながる。優れたサイクル性能と長寿命を目指すメーカーは、まず高結合強度バインダーの採用を最優先すべきだ。

寧波イノファームケム株式会社が開発したPAAバインダーは、そうした苛酷な要求に正確に応えるよう設計されている。バッテリー業界に欠かせない化学添加剤として、電極一体化と高信頼性を支えるその役割の重要性は計り知れない。PAAを配合することで開発メーカーは、最新負極材料の課題を克服し、高性能かつ高耐久なバッテリーの実現へ大きく前進できる。