在信息化时代,锂离子电池的应用从便携式电子设备逐渐延伸至以电动汽车为代表的一系列大型电子器械中,并成为能源和工业发展领域的研究热点,人们不断追求具有更高比容量、长循环寿命以及低成本的锂离子电池。硅基材料由于具有极高的理论比容量受到广泛研究,但是硅在脱/嵌锂过程中的体积变化阻碍了其商业化进程,除了工艺昂贵的形貌调控手段外,硅基电池粘结剂的设计能有效提升电极的电化学性能。本文通过淀粉酶解引发聚合获得改性聚丙烯酸聚合物,将其与海藻酸钠进行热酯化获得具有适宜三维网络结构的粘结剂材料。进一步装配的硅基扣式电池具有优异的电化学性能,在1 A g-1下循环100圈质量比容量保持为2548 mAh g-1,循环200圈后阻抗由70Ω上升至282 Ω,较未淀粉改性以及未交联改性组有可观的性能提高。将粘结剂应用在氧化亚硅/石墨复合电极上后,于0.5 Ag-1下循环300圈可逆比容量保持为426 mAhg-1,平均每圈循环容量下降率为0.08%。通过对材料宏观以及微观形貌表征的进一步分析,结果证明该粘结剂材料能够有效地保护电极结构的完整性继而提升电池的电化学性能。在三维网络结构机理的基础上,为了进一步挖掘可逆氢键在硅基粘结剂的适用特性,引入氟系材料2-(全氟丁基)丙烯酸乙酯,通过乳液聚合将其与丙烯酸和丙烯酰胺进行反应,获得具有大量极性官能团的聚合物,并进一步与海藻酸钠适度热酯化,最终获得兼具交联体系和大量可逆氢键的双网络结构粘结剂。由此装配的硅基扣式电池具有优异的高倍率循环性能,在4A g-1电流倍率下循环200圈质量比容量保持为1557mAhg-1,阻抗从165 Ω上升至410Ω。通过调控共聚物的单体比例实验证明2-(全氟丁基)丙烯酸乙酯以及丙烯酰胺在该粘结剂体系中具有重要的提升作用。该粘结剂在硅/石墨复合电极中以0.5 A g-1循环200圈容量保持为600 mAhg-1,调整配比后在氧化亚硅/石墨复合电极中以1 Ag-1高电流倍率实现700圈长循环,并且容量保持在310mAhg-1,提高负载量为3.72mg cm-2后面积比容量维持在1.1 mAh cm-2。机械性能和形貌表征测试结果说明该粘结剂能够稳定电极结构并且削弱硅基膨胀的负面影响。