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從“關鍵粘合劑”到“被挑戰者”：PTFE在固態電池競賽中的角色演變

 電池制造車間里，隨著輥壓機發出低沉的轟鳴，一層層超薄固態電解質膜被精確地卷繞成卷，為電動車提供著比傳統電池高出一倍的能量密度。 今年6月，三星在韓國天安工廠建設的試驗生產線上，工程師們正驗證一種基于聚四氟乙烯（PTFE）干法電極技術的全新電池制造工藝。這種技術使用PTFE作為核心粘合劑，通過纖維化過程制造出支撐活性物質層狀結構的電極片。 隨著全球對固態電池產業化的加速布局，曾經默默無聞的PTFE——這種在工業領域常見的聚合物，如今已成為固態電池競賽中的關鍵材料。01 工藝革新在傳統的濕法電池制造中，漿料制備需要大量有機溶劑，而固態電池中的硫化物電解質恰恰與這些溶劑反應性較高。干法工藝則完全不同，它在制造復合正極和電解質薄膜時完全不使用溶劑，成為解決這一難題的關鍵路徑。PTFE以其獨特的物理特性成為干法工藝的首選粘合劑。在施加壓力和剪切力時，PTFE會形成纖維狀結構，這些纖維相互纏繞，形成支撐活性材料和導電劑的層狀網絡。這種“原纖化”過程使得電極材料能夠均勻分散，形成牢固的薄膜結構。正是這一特性，讓PTFE在固態電池干法電極制造中占據了難以替代的位置。02 短板顯現   PTFE的局限性隨著固態電池技術發展逐漸暴露。作為絕緣聚合物，它無法主動參與鋰離子的傳導過程，這在追求更高性能的固態電池中成為一個明顯短板。此外，PTFE提供的界面粘合力有限，無法確?；钚圆牧?、固體電解質和導電碳之間始終保持良好的界面接觸，這會影響電池的長期循環穩定性。對于厚度僅有25-35微米的超薄電解質膜來說，材料的機械性能至關重要，而PTFE制備的電解質復合膜在柔韌性和應力耗散方面仍有提升空間。03 改進突破 面對PTFE的局限性，全球科研團隊正在探索改良與替代方案。韓國某大學的研究人員嘗試使用一種鋰離子導電離聚物作為粘結劑，即聚（四氟乙烯-共-全氟（3-氧代-4-戊烯磺酸））鋰鹽。這種材料結合了PTFE的工藝優勢與鋰離子傳導能力，能夠確保復合正極各組分之間具有良好的界面接觸，同時促進鋰離子的傳輸。中國科學院的研究團隊則采用了另一種創新方案。他們利用熔融粘結技術，將低粘度的熱塑性聚酰胺（TPA）與硫化物電解質混合，構建聚合物滲透網絡。這種方法制備的超薄硫化物固態電解質膜厚度可控制在25微米以下，同時具備優異的柔韌性和離子電導率（2.1 mS/cm）。04 替代探索TPA相較于PTFE展現出多重優勢。通過熱壓成型誘導TPA在硫化物顆粒間隙滲透，研究團隊構建了完整的聚合物逾滲網絡。這種結構不僅能實現超薄成膜，還能有效耗散電池運行過程中產生的不均勻內應力，降低機械失效風險。在實際應用中，基于TPA熔融粘結技術的全固態電池表現出色循環性能。適配純硅負極的全電池可循環2000次，在高負載情況下經過9200小時、1400次循環后，面容量仍保持在2.5 mAh·cm-2以上。當正極材料載量提升至53.1 mg·cm-2時，電池能量密度超過390 Wh/kg和1020 Wh/L。05 產業動向全球電池企業已積極布局固態電池產業化。三星選擇PTFE干法電極技術作為降低制造成本、提升量產速度的競爭手段。該公司認為，這種工藝具有工藝縮短、設備精簡和厚膜化的潛力，正不斷提升量產成熟度。特斯拉、比亞迪、寧德時代、LG新能源等行業巨頭也都在積極導入干法電極技術。中國設備制造企業已推出第三代干法攪拌纖維化與干法成膜的全固態工藝，并成功向頭部客戶交付固態極片涂覆設備。行業預測，固態電池行業將在2025年下半年至2026年上半年進入中試線落地關鍵期，2027年有望開啟小規模量產裝車。當三星試驗生產線上基于PTFE干法工藝的驗證工作持續推進時，德國電池實驗室的研究員發現，使用聚酰胺替代PTFE的固態電池在針刺測試后僅僅表面溫度上升了3.2攝氏度。據行業數據，全球已有至少七家主流設備制造商推出了針對固態電池干法電極的專用設備解決方案。固態電池的能量密度已突破600Wh/kg，這意味著搭載這種電池的電動汽車續航里程可能輕松突破1000公里。

常州嘉遠參加安徽新能源材料大會 把脈行業趨勢助力技術布局

近日，2025安徽（淮北）新能源材料及高端精細化學品產業大會圓滿落幕。常州嘉遠作為積極的參會者，派代表出席了本次行業盛會，與業界同仁共同探討“十五五”期間化工與新材料的未來路徑。本次大會聚焦產業高端化與綠色發展，詳細解讀了新能源材料、高端精細化學品等領域的政策導向與市場前景。會議期間，常州嘉遠代表重點關注了鋰離子電池硅碳負極材料、石墨烯應用、PVDF等關鍵材料的技術報告與市場分析，并與產業鏈上下游企業、科研專家進行了深入的交流，精準把脈前沿技術動態與市場競爭格局。通過參與此次大會，常州嘉遠深入了解了行業在提升產業結構、推動技術創新方面的最新要求。公司代表表示，本次參會收獲頗豐，為公司在新能源材料領域的后續技術規劃與市場策略提供了重要參考。未來，常州嘉遠將持續關注行業高端化、低碳化趨勢，積極融入產業合作生態，推動公司發展與市場同頻共振。

供需拉鋸戰：六氟磷酸鋰“有價無市”，市場博弈進入白熱化

六氟磷酸鋰價格繼續大幅上漲，場內貨源緊張，低價定價基本為前期訂單，現貨不進行低價成交。原料碳酸鋰期貨當日震蕩，主要鋰礦企業對碳酸鋰市場持有看多觀點，產業鏈情緒看多觀點逐步釋放，主流核心訂單尚未更新，當前企業封盤不報趨勢為主，受儲能需求增速影響，當前鋰鹽企業交貨壓力持續增大，市場價格繼續攀升。目前成交價已大幅提升。需求端呈現顯著增長，上下游頭部企業對長協訂單仍在進行協商，雙方對價格互不讓步，相關簽單活動后移。市場散單價格變化快速，漲勢強勁。部分企業受制于產能規模或產線停工，短期增產空間不大；另有企業因前期長期虧損，對大幅增產持謹慎態度，僅適度提升產量。原料氟化鋰價格隨行跟漲，儲能與動力領域需求保持強勁，對于核心主要企業訂單采購成交有望在散水提升之下陸續走高，當前市場進入情緒博弈關鍵時期，對六氟磷酸鋰市場長期堅挺觀點依舊持有謹慎態度，但長期需求增速依舊持續看好。

從太空到藥瓶：聚三氟氯乙烯如何憑借卓越性能征服多領域？

聚三氟氯乙烯，這款在氟塑料領域中備受矚目的神奇材料，究竟是何方神圣？它以其獨特的多功能性，在眾多塑料材料中脫穎而出，成為了科研與工業領域的新寵。其分子結構中蘊含的氟元素，賦予了它出色的耐腐蝕性、耐候性以及絕緣性，使得它在化學、電子、航空航天等多個領域都展現出卓越的性能。   聚三氟氯乙烯（PCTFE），作為最早被研究并投入生產的熱塑性氟塑料，憑借其出色的物理化學性質，已深入我們日常生活的方方面面。接下來，我們將從分子結構、合成途徑、卓越性能以及廣泛應用領域等五個維度，對這款神奇的材料進行全面的剖析與介紹。一 分子結構聚三氟氯乙烯（PCTFE）是由三氟氯乙烯單體經過聚合反應形成的均聚物。其分子結構中，氟原子和氯原子環繞主碳鏈排列，賦予了該聚合物獨特的性質。氟原子的存在使得聚合物呈現出化學惰性，而氯原子則貢獻了透明性、熱塑性和硬度。因此，PCTFE成為了一種在穩定性、耐熱性、不燃性、不吸濕性、不透氣性以及惰性方面均表現卓越的熱塑性樹脂。二、性能聚三氟氯乙烯（PCTFE）作為一種高性能聚合物，具有優異的物理和化學性能。其分子鏈中的氟原子賦予了它出色的耐候性、耐熱性、耐腐蝕性以及良好的絕緣性。此外，PCTFE還展現出較高的熔融黏度和熱穩定性，使其在高溫環境下仍能保持優異的性能。這些獨特的性質使得PCTFE在航空航天、電子信息、生物醫療等多個領域得到了廣泛的應用。三、化學性能聚三氟氯乙烯（PCTFE）因其高含量的氟和氯元素而展現出卓越的耐化學腐蝕性和化學惰性。在高溫環境下，它僅會被熔融堿金屬或氯磺酸所腐蝕。值得一提的是，由于氯原子的存在，PCTFE的分子對稱性相對較差，這反而賦予了它優于PTFE的透明度、可加工性以及抗蠕變性。四、熱穩定性聚三氟氯乙烯（PCTFE）具有特定的熱性能。其玻璃化轉變溫度介于71～99℃之間，而熔點則位于211～216℃的范圍內。值得注意的是，當溫度超過310℃時，PCTFE在氧氣的環境下會發生分解，生成—CF、CFCF2CFCl以及CF2CCl2等化合物。五、機械性能通過用氯原子替代聚四氟乙烯中的部分氟原子，可以顯著改善其機械性能，包括增強抗拉強度、抗壓強度，以及延長蠕變停留時間。具有高結晶度的PCTFE展現出較大的脆性，進而導致沖擊強度和斷裂伸長率的降低；而低結晶度的PCTFE則展現出更好的韌性。此外，BROWN等人的研究揭示了PCTFE在不同溫度和應變速率下的拉伸與壓縮行為，顯示出明顯的非對稱性，且這些性能強烈依賴于環境溫度和應變速率。當溫度超過Tg時，PCTFE的機械韌性會得到顯著提升。另一方面，ZHANG的研究發現，隨著溫度的降低，PCTFE試樣的硬度和彈性恢復率呈上升趨勢，而壓縮比則呈現相反的趨勢。六、介電性能PCTFE以其寬頻低介電常數和介電損耗的優異特性，在高頻通信領域展現出了廣泛的應用潛力。HARA的研究揭示，低分子量PCTFE的介電性能受到結晶區域與端基偶極作用的顯著影響。同時，SCOTT等人深入探討了低頻條件下PCTFE的介電弛豫松弛行為，觀察到高結晶度PCTFE存在三個明顯的介電損耗峰，它們分別與球晶內部晶片表面的損耗、非晶區域分子鏈段的運動以及晶區內部缺陷的重組緊密相關。此外，宋杭嶺等人的研究進一步發現，PCTFE的結晶形態對其高頻介電性能具有顯著影響，低結晶度和較小結晶尺寸的PCTFE通常展現出更低的介電常數與介電損耗。七、阻隔性能PCTFE在阻隔性能方面表現出色，其水蒸氣透過率僅為171 kg/（mh），遠優于其他塑料材料，成為當前最佳的水蒸氣阻隔材料。同時，PCTFE對紅外光和紫外光的吸收率也相對較低，使得部分PCTFE薄膜產品的透光率可高達90%。八、應用和生產現狀PCTFE的出色性能賦予了它多種特殊應用。根據其結構特點，我們將PCTFE分為三類，并分別進行探討。1 潤滑油脂級PCTFE潤滑油脂級PCTFE，常被稱為氟氯油，以其卓越的化學穩定性和潤滑性能脫穎而出。它特別適用于高溫環境或腐蝕性、氧化性強的場合，如作為潤滑材料、壓力傳遞液、阻尼液等。2 制品級PCTFE制品級PCTFE在-196～125℃的溫度范圍內可長期使用，因此非常適合作為耐腐蝕、耐壓力的密封材料、電氣絕緣材料以及觀測窗口材料。在原子能工業初期，它被廣泛用作重要耐腐蝕材料。此外，在半導體領域，由于其優異的機械性能和耐腐蝕性，制品級PCTFE也得到了廣泛應用。同時，其出色的耐低溫性和抗蠕變能力使其在液氮、液氧和液化天然氣等環境中表現出色，甚至能在接近絕對零度的條件下使用。因此，制品級PCTFE在耐低溫、防腐蝕的泵和閥門制件中占據了重要地位。目前，日本大金公司的Neoflon系列產品是市場上主流的制品級PCTFE。我國也有多家企業提供此類產品，如嘉遠新開發的薄膜。3 薄膜級PCTFE接下來，我們將探討薄膜級PCTFE的應用和特性。目前，市場上大規模商品化的PCTFE薄膜主要來自日本大金公司和美國霍尼韋爾公司。我司開發的薄膜，根據不同厚度分三個種類，這些薄膜主要用于包裝電氣組件、太陽能收集器和顯示器的保護層，以及場致發光組件等的封裝材料。1號薄膜是一種均聚PCTFE產品，用于藥物、化學品、個人護理品瓶的阻隔層，2號薄膜則主要用于藥物包裝膜。此外，還提供改性PCTFE薄膜產品3號，該產品偏氟乙烯共聚改性，適用于汽車燃油管和化學品包裝。圖：CTFE單體共聚膜