粘结剂虽然在电极中质量占比很低（~5 wt.%），却发挥了至关重要的作用。电极各组分通过粘结剂粘接在一起，可以在长循环过程中保持结构稳定。PVDF粘结剂在传统电池体系中（例如：钴酸锂/石墨）表现出优异性能。但随着人们对高能量密度电池的持续探索，各种新型高比能正负极材料不断涌现。例如，高压钴酸锂、高镍三元、富锂锰基等高容量正极材料和硅基负极、金属锂等高容量负极材料。这些高比能体系带来的一系列新的挑战，迫切需要开发具有更高性能的粘结剂材料。（1）超高电极材料负载量。提高电极载量是提高能量密度最直接的方式之一，但是更厚的电极对粘结剂的粘附力要求也更高；（2）大体积形变。硅负极超过300%的体积形变要求粘结剂也能够承受对应的超大形变量；除此之外还有（3）高电压充电带来的电极界面恶化；（4）低电子电导和离子电导导致较差的倍率性能；（5）极端条件下的热安全性和可操作性；（6）对不同体系（固态电解质）的工艺兼容性等。

近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心禹习谦研究员团队总结了针对高比能锂电池功能性粘结剂开发的分子设计策略。首先对常用粘结剂（PVDF、PTFE、PAA、SBR、PEO、CMC、Alginate）的性能参数进行了比较（图1）、并概述了文献报道的针对新型粘结剂在提升黏附性和机械强度（图2）、适应体积膨胀（图3）、缓解界面退化（图4）、提升电子电导（图5）、提升离子电导（图6）、提升热安全和宽温域可操作性（图7）和提升电极均质性（图8）等方面的代表性研究工作。最后总结并展望了功能性粘结剂的设计思路和研发方向。