目前，传统的锂离子电池电极一般是用湿法涂布工艺来制作。在匀浆环节，需使用N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）或去离子水作为溶剂。完成涂布后，要耗费大量的时间与能量用于干燥去除溶剂，这不仅大幅增加了能源消耗与生产成本，而且溶剂成分还容易残留在电极涂层中，进而引发副反应，对电池的使用寿命产生不利影响。而且NMP溶剂有毒，为了不污染环境，还得加设备回收处理，这又增加了成本。更重要的是，湿法涂布工艺已经没办法再提高电池的能量密度了。
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相较于湿法涂布工艺，以聚四氟乙烯（PTFE）为粘结剂的干法成型工艺在制备电极极片时优势更为显著。在整个制备过程中无需使用溶剂，PTFE在高剪切力作用下转化为纤维，将活性材料包裹起来，其粘结力远强于传统有机粘结剂。通过该工艺制备的电极面密度相比传统湿法电极可提高约 20％。
干法电极工艺流程图
然而，PTFE也存在一些局限性。其导离子能力有限，而且因为粘弹性不够，不能保证活性材料和导电碳、集流体之间粘得很牢。这会致使活性材料在体积膨胀 /收缩过程中产生空隙，导致活性物质脱落，最终降低电池容量与循环稳定性。
另外，PTFE里面有C-F键，充电的时候会和锂发生反应，消耗一部分锂离子，这会降低电池首效，导致容量损失。而且反应产生的副产物还会影响电池以后的循环稳定性。
PTFE化学结构
目前的研究重点就是怎么改造PTFE，或者搭配其他粘结剂来改善这些问题。
◎ 例如，有些技术案例是提供了一种新的粘结剂配方。配方里有粘结剂，还有由分散性粘结剂和水系粘结剂混合成的胶液。制作步骤是，先把主粘结剂和原料干着混合，得到第一干料；再加入胶液搅拌均匀；然后把得到的第二干料打碎，得到纤维化的主粘结剂粉体；最后把这个粉体压成薄片，做成干法电极。此方法需要额外引入少量溶剂，且需经过两次破碎，工艺更为繁琐，制造成本会有所增加。
◎还有一些技术案例提供了一种做干法电极复合粘结剂的方法。先用亲水性导电碳材料和去离子水做成均匀的浆料，再和PTFE分散原液混合，让它们破乳凝聚，得到复合聚四氟乙烯分散树脂。这里面，让导电碳材料变得亲水的处理方法有两种。
■一种是热处理法，就是把导电碳在 450℃的高温下烧；
■ 另一种是液相处理法，就是把导电碳泡在 H2O2、H2SO4 或者 HNO3 溶液里。这种方法的流程比较复杂，而且加了破乳剂，容易在电极中形成残留并在后期电化学过程中与电解液产生副反应，影响电池的容量和能循环使用的次数。
01.长安的干法电极用的那种改性粘结剂
根据专利内容（ CN119351005A），长安的改性粘结剂主要是解决使用PTFE作为极片粘结剂时存在的问题，例如粘弹性不足，以及因C-F键引入导致的首效降低和循环稳定性下降等问题。首先此专利提供了干法电极用的改性粘结剂的制备方法。
其是先把多环芳烃（像萘、联苯这些东西）溶解在非质子极性溶剂里，比如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜，接着加入碱金属，像金属锂、金属钠 ，这样就能生成多环芳烃碱金属试剂。这个反应最好在氮气、氩气这些惰性气体保护下进行，最后得到的是多环芳烃-碱金属络合物。用金属锂，就得到多环芳烃锂络合物，金属钠对应多环芳烃钠络合物，金属钾对应多环芳烃钾络合物，这里面金属锂是最优选。之后，把聚四氟乙烯泡在这个试剂里，让它发生改性。泡1-5分钟比较合适，时间太短改不了多少，时间太长会破坏聚四氟乙烯的结构。泡完后，用非质子极性溶剂把聚四氟乙烯洗干净，再在100-120℃的温度下加热烘干6-12小时，就得到改性聚四氟乙烯粉末，也就是改性粘结剂。
PTFE在改性过程中的结构变化
其改性的原理，以萘、四氢呋喃和金属锂为例，把萘加到四氢呋喃里，再加入金属锂，锂会把外层电子转移到萘的空轨道，形成阴离子基团，然后和锂离子形成离子对，释放出很多能量，生成萘-锂金属有机络合物。把聚四氟乙烯加到这个络合物里浸泡，里面的锂离子能破坏聚四氟乙烯的C-F 键，去掉表面一些氟原子，留下碳化层和含氧官能团，像羟基、羰基这些。这些东西能让聚四氟乙烯表面能增大，变得更容易湿润，粘结性就变强了。同时，提前破坏C-F键，还能减少电池界面副反应，提高电池首次充放电效率和循环稳定性。其他多环芳烃搭配非质子极性溶剂和碱金属，改性原理差不多。
此外，针对多环芳烃碱金属试剂浓度的影响长安还做了个实验，在四口烧瓶里加精萘、四氢呋喃，再加入金属锂，控制温度在15-20℃，反应1.5 - 2小时，做出不同浓度的萘-锂络合物溶液。把聚四氟乙烯粉末泡在里面2分钟，洗完烘干得到改性聚四氟乙烯粉末。
改性PTFE剪切强度对比
改性PTFE接触角对比
测试发现，浓度低的时候，改性聚四氟乙烯的拉伸剪切强度随浓度增大而增大，接触角随浓度增大而减小；浓度到 0.9mol/L 时，拉伸剪切强度最大，接触角最小；浓度再高，拉伸剪切强度反而下降，接触角上升。所以，多环芳烃碱金属试剂的浓度在0.1-2mol/L 就行，0.3- 1.5mol/L 是最佳范围。
02.长安干法电极极片制备全解
把80%-99%的电极活性物质（正极活性物质像磷酸铁锂，负极活性物质像石墨）、0.5%-10%的导电剂（比如碳纳米管）和0.5%-10%的改性粘结剂，在1000-2500rpm的转速下预混10-30分钟，得到预混粉料。然后用气流磨进行原纤化处理，进料气流压力0.6-0.8Mpa，粉碎压力0.4 - 0.6Mpa，而且粉碎压力要从大到小变化。接着把纤维化的物料在60 - 150℃的辊面温度、200-2000kg的辊压压力下热辊压成膜、减薄，压延成 50-300um厚的极片薄膜。最后，把极片薄膜和涂炭铜箔、涂炭铝箔这些集流体，在80-200℃的温度、200-2000kg的压力下热辊压复合，就得到干法电极极片。这个制备方法不用加有毒的NMP溶剂，也不需要烘箱和 NMP回收装置，能降低电池制造成本，还环保。
此外这项专利还介绍了几种软包电池的制备方法，包括不同实施例和对比例
实施例1：干法正极极片：先制备浓度为0.4mol/L的萘-锂/四氢呋喃溶液，再将PTFE粉末浸泡其中，经洗涤烘干得到改性PTFE粉末，然后将正极活性物质 NCM811、导电剂SP、改性PTFE粉末按比例预混合，原纤化处理后热辊压成膜并与铝集流体复合得到极片。
湿法负极极片：将负极活性物质石墨、导电剂 SP、羧甲基纤维素钠 (CMC)、丁苯橡胶 (SBR) 按比例加入去离子水混合成浆料，经湿法涂布、烘干、辊压得到极片。
实施例2： 与实施例1类似，只是萘的用量改变，制得萘-锂浓度为 1.0mol/L 的溶液，其他步骤相同。
实施例3：萘的用量进一步增加，制得萘-锂浓度 2mol/L的溶液，其余步骤与实施例1一致。
实施例4： 用联苯代替萘，溶解在丙酮溶剂中形成联苯-锂浓度为1.0mol/L的溶液，其余步骤同实施例1。
实施例5： 湿法正极极片： 将正极活性物质 NCM811、导电剂 SP、聚偏氟乙烯 (PVDF) 按比例加入 NMP 溶剂混合成浆料，经湿法涂布、烘干、辊压得到极片。
干法负极极片：制备浓度为1.0mol/L的萘-锂/四氢呋喃溶液，处理PTFE粉末得到改性PTFE粉末，将负极活性物质石墨、导电剂SP、改性PTFE粉末按比例预混合，原纤化处理后热辊压成膜并与铜集流体复合得到极片。
实施例6： 按照实施例2的方法制备干法正极极片，按照实施例的方法制备干法负极极片。
对比例1： 按照实施例1的方法制备湿法负极极片，按照实施例的方法制备湿法正极极片。
对比例2：普通干法正极极片：将正极活性物质NCM811、导电剂SP、PTFE 按比例预混合，原纤化处理后热辊压成膜并与铝集流体复合得到极片。
普通干法负极极片：将负极活性物质石墨、导电剂SP、PTFE按比例预混合，原纤化处理后热辊压成膜并与铜集流体复合得到极片。
03.性能对比与优势展现
长安汽车做了好几个实施例和对比例的实验，制备不同的正负极片，做成软包电池，测试极片剥离力和电池电化学性能。
剥离力测试：将试样宽度15mm的长条形极片样品，通过压敏胶带平行粘附于不锈钢钢板之上，将不锈钢板和集流体固定在万能试验机的两个夹具上，保证极片和拉力都处于竖直方向，施加载荷为10N，拉伸速度为100mm/min，进行180°剥离后测得剥离强度。
电化学性能测试：测试电压窗口为2.8-4.3V(vsLi/Li+)，在1C倍率电流下进行连续充放电测试。
对比数据表格数据
这其中对比例1为湿法电极极片、对比例2为未改性的干法电极极片，实施例1-6运用了专利的方法制备的正负极干法电极极片。
具体来看，实施例2和实施例3沿用了实施例1的制备方法，仅将改性萘-锂的浓度分别提升至1.0mol/L和2.0mol/L。
而实施例3的相关性能不升反降，这是因为过量改性导致PTFE结构发生根本变化，其纤维化特性反而被削弱。由此可见，多环芳烃碱金属试剂浓度在0.3-1.5mol/L 为优选范围。
实施例4采用与实施例2相同的制备方法，只是将萘换为联苯，极性溶剂四氢呋喃换为丙酮。结果显示，相较于实施例1，其极片粘结性和电池性能均有所增强，这证明其他多环芳香烃改性体系同样能够对PTFE进行有效改性。
实施例5和实施例6引入了改性干法负极极片，电池首次库伦效率及1C循环100圈的容量保持率进一步提高，这充分说明该改性PTFE在负极体系中同样适用。
综上所述，改性PTFE粘结性能提升，通过提前破坏部分C-F键，降低了界面副反应程度，成功改善了干法电极首效低及循环稳定性差的问题，且在正负极体系均表现良好，具备一定的工业化应用价值。