二、来自丰田中研院：静电纺丝制备的CBFs的重大突破

1. 静电纺丝让“导电 + 粘结”真正实现一体化结构

传统电极体系中，PVDF负责粘结、AB负责导电，两者必须均匀混合，但在湿法制浆过程中极易发生迁移和团聚，最终导致导电网络不连续。而静电纺丝 CBFs 的核心创新在于：将 PVDF拉成柔韧的纳米纤维骨架，并让AB纳米颗粒均匀分布在纤维表面与内部，从源头上避免团聚问题。这样的纤维既具备粘结能力，又形成贯穿电极的三维导电通路，使每个活性颗粒都能被“串联”进入电网络，实现传统 CE 无法达成的均匀导电与稳定结构。

2. 干法电极 + 静电纺丝 CBFs 才是厚电极的最优组合

论文表明，当静电纺丝粘结剂与干法压片工艺结合时，可构成厚电极最具潜力的结构体系：无溶剂过程避免粘结剂迁移；纤维骨架天然形成约1μm的大孔通道，有利于Li⁺快速穿透；纤维-AB双通道结构保证电子传输连续；同时避免传统 CE 中粘结剂堆积和导电剂断裂。可以说，纤维型粘结剂从根本上重构了厚电极的微观结构，使其具备高能量密度与高倍率性能所需的电子、离子与力学稳定性。

三、实验结果：静电纺丝让超厚电极性能跃升 1.6 倍

实验结果显示，静电纺丝CBFs在 430μm、100 mg/cm²这样极具挑战性的超厚电极中实现了显著性能突破：在0.01C低速条件下，其容量达到 149 mAh/g，几乎接近材料理论值，而传统CE仅约 130 mAh/g，存在明显未反应的活性材料；在0.2C 倍率条件下，CBFs的容量保持率达到 62%，相比传统CE的44%提升了18%。这一差异源于CBFs 特有的微观结构优势：纤维架构形成约1μm的大孔通道，加速Li⁺扩散；连续的AB/PVDF 导电纤维网络确保电子传输通畅；无迁移、无团聚的纤维结构避免电极死区。整体来看，静电纺丝以极低结构成本实现了最有效的“导电 + 粘结”功能集成，成为当前提升厚电极性能最具性价比的技术路径。

值得特别强调的是，本研究中所使用的 PVDF/AB 体系，只是作者为了验证思路而选择的一组基础材料组合。真正具有突破意义的，并不是“PVDF/AB这个配方”本身，而是借助静电纺丝所构建的纤维化粘结剂 + 连续导电网络 这一结构设计路线。这一思路的价值远远超越了特定材料体系，是一种可以被广泛迁移、复用、扩展的普适性方法论。

静电纺丝赋予粘结剂从“颗粒随机分布”向“连续纤维骨架”这一跨代式结构升级，不仅解决了湿法体系中普遍存在的迁移、团聚、导电网络断裂等问题，也为干法电极长期面临的孔隙坍塌、粘结不均、压片后结构不稳定提供了全新的解决方案。更重要的是，这一路线完全不依赖PVDF/AB本身，未来可以灵活替换为多种具有可纺性或功能性的材料体系，例如：

• 不同粘结剂：PVDF-HFP、PTFE、SBR、PEO、固态电解质

• 不同导电相：Ketjenblack、CNT、石墨烯、MXene、导电氧化物

• 不同活性体系：NCM、LFP、硅碳、富锂、固态/半固态体系

日本丰田中央研究院这篇论文是用最基础、最便宜的材料体系，证明了“纤维化粘结剂结构”在厚电极与干法电极中的核心有效性。这意味着CBFs并不是一个孤立材料，而是一条可不断演化、可高度工程化的结构创新路线，有潜力成为未来电极设计的通用框架。

图1展示了静电纺丝复合纤维（CBFs）电极从制备到成型的全过程及关键结构特征。

 

图2 对比了CBFEs与传统CE的电化学性能，包括低速充放电、倍率保持率和高倍率放电表现，并以示意图解释结构原因。

 

四、为什么说静电纺丝粘结剂将成为新的“材料级爆品”？

1. 静电纺丝是唯一能做到“连续长纤维+纳米结构”的工艺

与市面上其他做法相比：

 

可以看到：静电纺丝 CBFs 的性能接近 CNT，却只要 CNT 成本的几百分之一。

这是巨大的产业化机会。

五、为什么CBFs天然适合走向工业化？

从产业视角看，CBFs之所以被认为最有潜力率先实现工业化落地，核心原因在于其制备路线本质上就是一条“可规模化的静电纺丝生产线”：多针纺丝、连续收卷成非织造片材，再经过切割、干混、热压即可形成电极，这一流程与当前主流电池企业规划的干法电极产线高度契合。同时，静电纺丝在材料设计上的自由度极高，可灵活调控AB/PVDF比例、纤维直径、界面涂层及功能添加剂（如 SiOx、人工 SEI 等），使CBFs成为一个具备产业级潜力的材料结构平台。在行业积极推进无溶剂化与降低成本的大趋势下，干法电极普遍面临三个关键瓶颈：粘结剂刚性过高导致扩散不均、导电网络易断裂、压片后孔隙结构不稳定，而静电纺丝 CBFs 所构建的连续导电纤维网络与微米级多孔结构，正好能够系统性解决这些挑战，被视为干法电极的理想结构搭配。

对于佛山微迈而言，这一方向尤具战略价值：CBFs 的工业化能否落地，很大程度上取决于静电纺丝装备的工程能力，而这正是我们多年来深耕的优势所在。与停留在实验室级别的小型设备不同，微迈持续聚焦产业化静电纺丝装备，在多针阵列稳定性、宽幅连续收卷、环境控制以及整线节拍匹配等关键技术环节积累了成熟经验，能够稳定产出适用于干法工艺的纳米纤维非织造片材。我们已为多家电池企业与材料企业提供静电纺丝解决方案，可根据客户的纤维组成、克重、宽度与产能需求进行定制化设计，真正实现从实验室纺丝到规模化制造的跨越。在干法电极加速发展的背景下，佛山微迈不仅提供设备，更提供一整套可直接应用于工艺验证与量产的静电纺丝平台，为行业推进 CBFs 的应用提供关键支撑。

佛山微迈量产型静电纺丝机

六、结语：一个真正具备产业创造力的方向

总的来说，静电纺丝复合纤维（CBFs）正在成为厚电极与干法电极时代最具产业化潜力的关键材料方向，它不仅从根本上解决了传统电极在导电网络、孔隙结构与力学稳定性上的共性瓶颈，也具备可规模化、可工程化、可融入现有产线的独特优势。在全球动力电池迈向无溶剂化与高能量密度的大趋势下，谁能掌握稳定可靠的静电纺丝装备，谁就更有可能在下一轮材料与工艺革命中占据核心位置。

论文来源：https://doi.org/10.1016/j.powera.2025.100182