草酸作用

草酸在油系负极中的应用

自从Sony G7 18650因为某种原因起火以后，锂电芯厂家便将油系负极逐渐淘汰掉了，但是油系负极由于其具备良好的倍率性能、低温性能而备受高倍率电池厂家的亲睐。所以，国内外使用油系的厂家还是有很多的。但是，使用油系就意味着安全性能差、长期循环差、高温性能差。

另外一方面，油系负极也采用PVDF作为粘结剂，相对于正极，负极一般都具有较大的BET，而且，铜箔的表面粗糙度相对于铝箔也要大很多，再者由于表面极性的关系，造成负极料和铜箔的粘接非常困难。往往要加入很多的PVDF才能稍有改善。但还是不能保证长期循环后的粘结剂。为了改善这一状况，日本人经过研究发现，在负极搅拌时加入草酸可以改善PVDF和铜箔的粘结。于是，草酸开始批量应用于油系负极中。至于草酸改善粘结的原理，存在很多说法，个人的观点如下：

1、草酸的低酸性会腐蚀铜箔表面，使得表面粗糙度趋于一致，改善粘结性能；我们曾经做过被草酸腐蚀后的铜箔表面的成分分析，发觉被草酸腐蚀后表面元素成分确实存在变化，主要便是氧元素增多，很有可能便是草酸与铜箔表面反应后的产物。见下面的EDS图谱：

2、在涂布过程中，由于铜箔和羧基均呈现出极性，草酸中的其中一个羧基会吸附于铜箔的表面，另一个羧基基团会与浆料微粒，或者说浆料微粒的成分发生吸附，使涂布过程中脱粉的现象得到改善。即草酸在涂布添加剂当中主要起的是表面活性改良的作用。

3、在配料过程中，尤其是正极的配料过程中，有些PH值较高的物质，也会适当加一些草酸，主要是利用草酸的弱酸性，进行酸碱中和而防止浆料吸水凝胶。

酸性的物质很多，为什么大家都选草酸呢？因为草酸的分解温度很低，有结晶水的草酸分解温度120度，在烘极片的时候就分解，几乎没有残余，以免对电池性能造成影响，当时我们在开发镍酸锂、研究镍酸锂的使用方法时，专门做过这个实验，把草酸放于110度真空烘箱，很快分解完

草酸先对铜箔氧化打毛作用，多余的草酸挥发掉，参与毛化铜箔的草酸副产物也在高温下挥发殆尽；至于说导致安全事故，可能与中和后导致吸收结晶水可能性减小有关！

第二点讲的是在涂布过程中改良表面活性，涂布完成，其改良的使命也就完成了。