Binder (Bindemittel) sind organische oder anorganische Komponenten, die Partikel in Verbund-, Beschichtungs- oder Elektrodenstrukturen kohäsiv zusammenhalten und die Adhäsion zum Substrat sicherstellen. Sie bestimmen Mikrostruktur, mechanische Stabilität, elektrische/ionische Permeabilität und Verarbeitbarkeit eines Systems maßgeblich.

In pulverbasierten Systemen (z. B. Batterielektroden, Sinterwerkstoffe) bildet das Bindersystem ein temporäres oder permanentes Netzwerk, das Partikel über physikalische (Van-der-Waals-, Wasserstoffbrücken-) oder chemische Bindungen (kovalente, ionische) verbindet. Polymerische Binder, etwa PVDF, CMC/SBR oder thermoplastische Polyurethane, erlauben gezieltes Einstellen von Viskosität, Filmbildung, Flexibilität und Haftung. Thermoplastische Polyurethan-Bindemittel werden u. a. wegen hoher Elastizität und guter Substrathaftung eingesetzt.

Die Kohlenstoff-Binder-Domäne beschreibt insbesondere in Elektroden die funktionale Einheit aus leitfähiger Kohlenstoffphase und Binder, welche die elektronische Leitfähigkeit und Strukturstabilität steuert. Ein optimiertes Verhältnis von Füllstoff zu Binder ist entscheidend, um Perkolationsnetzwerke nicht durch übermäßige Binderfilme zu isolieren.

Nachhaltige, biobasierte und fluorfreie Binder (z. B. PTFE-freier Binder, auf Cellulose- oder Ligninbasis) gewinnen an Bedeutung, um Umwelt- und Gesundheitsrisiken fluorhaltiger Systeme zu vermeiden und Recyclingprozesse zu erleichtern. Hierbei stellt der Zielkonflikt zwischen ökologischer Verträglichkeit, chemischer Stabilität und prozesstechnischer Performanz eine zentrale Forschungsaufgabe dar.

Insgesamt sind Bindemittelsysteme Schlüsselkomponenten, deren molekulare Architektur, Wechselwirkungen mit Füllstoffen und thermomechanisches Verhalten gezielt auf den jeweiligen Werkstoffprozess (Gießen, Extrusion, Drucken, Sintern) und die Einsatzbedingungen abgestimmt werden müssen.