硅和 SiOx 负极对浆料配方的要求远高于石墨体系。硅颗粒在嵌锂时体积膨胀约 300%，配方不当的极片膜会在循环中开裂，容量迅速衰减。因此，浆料组成是硅负极工程化的核心工艺变量。
各组分功能与选型
活性材料：CVD 路线 Si/C 复合粉（硅含量 5–20 wt%）或预锂化 SiOx（以 SiO 计硅含量 30–60 wt%）。硅含量越高，容量越大，但对粘结剂弹性和导电剂用量要求也越高。
导电剂：Super P 炭黑提供各向同性导电网络，用量 2–4 wt%。碳纳米管（CNT，0.1–0.5 wt%）构建长程导电桥，能在极片裂纹处保持电子传导——对高硅含量体系尤为重要。设计克容量超过 400 mAh/g 的电芯，Super P + CNT 混合（3 wt% Super P + 0.3 wt% CNT）已成主流。
粘结剂：粘结剂选型是硅负极配方中最关键的决策。PVDF（NMP 溶剂）对硅表面粘附力弱，硅含量超过约 10 wt% 后不适用。CMC/SBR（水系）柔韧性更好，粘附力中等。PAA（聚丙烯酸，水系）可与硅表面氧化层形成共价键，已成高硅含量体系首选；交联 PAA–CMC 共混体系兼顾粘附、弹性和膜完整性。
溶剂：PVDF 用 NMP；CMC/SBR 和 PAA 用去离子水。水系浆料需控制 pH 7–9，防止 SiOx 水解，同时对溶解氧敏感。
浆料配比参考表
| 极片类型 | 活性材料 | 导电剂 | 粘结剂 | 固含量 |
|---|---|---|---|---|
| 低硅 Si/C（≤10 wt%） | 94–95 wt% | 2–3 wt% Super P | 2–3 wt% CMC/SBR | 45–55 wt% |
| 中硅 Si/C（10–20 wt%） | 90–93 wt% | 3 wt% Super P + 0.3 wt% CNT | 4–6 wt% PAA 或 PAA–CMC | 40–50 wt% |
| SiOx（预锂化） | 88–92 wt% | 3–4 wt% Super P | 4–8 wt% PAA–CMC | 40–48 wt% |
| 高硅（>40 wt%，实验室） | 80–85 wt% | 5 wt% CNT 富集混合 | 10–15 wt% 交联 PAA | 35–42 wt% |
混料与涂布工艺
先将活性材料与导电剂干混，再加入粘结剂，保证分散均匀。PAA 体系：先将 PAA 溶于去离子水，再加入干粉料，真空下 800–1500 rpm 均质 90–120 min。浆料粘度目标：20 rpm 下 3000–8000 mPa·s（布氏）。
涂布在铜箔集流体（厚度 8–12 μm）上进行。湿膜厚度设定为干燥后活性物质面载量 3–6 mg/cm²。80–110 °C 烘干除溶剂；0.5–1.5 kN/cm 辊压将极片孔隙率压缩至 30–40%。