自修复粘结剂综述

摘要

硅（Si）、二氧化硅（SiO2）等高容量负极在充放电过程中存在显著体积变化，易引发颗粒开裂、界面脱粘、导电网络破坏和固体电解质界面膜反复重构，对粘结剂的力学适应性与界面稳定性提出了更高要求。自修复粘结剂通过氢键、离子相互作用、金属配位及动态共价键等可逆作用，实现应力耗散、裂纹修复和网络重构，为缓解高体积变化电极的机械失效提供了新的材料设计路径。本文围绕自修复粘结剂的基本修复机制、单一与多重动态网络、强弱键分级协同及多功能化设计，讨论动态键强度、交联密度、链段运动、界面粘附和离子/电子传输等因素与电化学性能之间的关系，并总结其在Si、SiO2等及相关高容量负极中的应用进展。最后，从实际电极条件下的修复有效性、标准化评价、高负载与全电池验证以及工程化制备等方面分析当前挑战与发展方向。