黏着剂组成物、电极组成物、电极及锂电池制造技术

本发明专利技术提供一种黏着剂组成物、电极组成物、电极及锂电池，包括溶剂以及聚酰胺酸。聚酰胺酸由式I表示：其中A为芘基、蒽基、苯并[a]芘基、苯并[e]芘基、萘并[2,3‑a]芘基、二苯并[a,e]芘基、二苯并[a,h]芘基或萘基，n为0至10，X为大于0且小于1。本发明专利技术的黏着剂组成物用于锂电池的阳极且使锂电池具有良好电容量及稳定性。

Adhesion agent composition, electrode composition, electrode and lithium battery

The present invention provides a composition of an adhesion agent, an electrode composition, an electrode and a lithium battery, comprising a solvent and polyamic acid. The polyamic acid represented by formula I: where A is the pyrene, anthracene, benzo [a] pyrene, benzo [e] pyrene, naphthalene and pyrene, two a] [2,3 dibenzo [a, e] pyrene, benzo [a pyrene two, h] base or a naphthyl group, N 0 to 10 X more than 0 and less than 1. The adhesive composition of the present invention is used for the anode of a lithium battery, and the lithium battery has good capacitance and stability.

【技术实现步骤摘要】
黏着剂组成物、电极组成物、电极及锂电池
本专利技术涉及一种黏着剂组成物、电极组成物、电极及锂电池，尤其涉及一种侧链具有多种官能基团的黏着剂组成物、包括所述黏着剂组成物的电极组成物、由所述电极组成物所制得的电极以及使用所述电极的锂电池。
技术介绍
近年来可重复充电放电兼具重量轻、高电压值与高能量密度等特点的二次锂电池之市场需求量与日剧增，并且二次锂电池尤其在轻型电动车、电动车、大型储电产业上的应用及拓展潜力极高。因此，现今对二次锂电池诸如轻质耐用、高电压、高能量密度、高安全性与高稳定性等性能的要求也越来越高。然而，在已知二次锂电池中，由于负极中的黏着剂通常无法同时与活性物质、集电体及助导剂皆具有良好的黏接性，使得在充放电过程中，负极的结构容易因锂离子的迁入与迁出而受到破坏，进而导致二次锂电池的稳定性不佳且电容量下降。因此，提供一种新颖的黏着剂，使得二次锂电池能够具有良好的电容量及稳定性是目前此领域技术人员所欲达成的目标之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种黏着剂组成物、电极组成物、电极及锂电池，其中黏着剂组成物用于锂电池的阳极且使锂电池具有良好电容量及稳定性。本专利技术的黏着剂组成物包括溶剂以及聚酰胺酸。聚酰胺酸由式I表示：其中A为芘基、蒽基、苯并[a]芘基、苯并[e]芘基、萘并[2,3-a]芘基、二苯并[a,e]芘基、二苯并[a,h]芘基或萘基，n为0至10，X为大于0且小于1。本专利技术的电极组成物包括活性物质、助导剂以及前述的黏着剂组成物。本专利技术的电极由前述的电极组成物所制得。本专利技术的锂电池包括阳极、阴极、隔离膜、电解液以及封装结构。阳极为前述的电极。阴极与阳极分离配置。隔离膜设置于阳极与阴极之间，且隔离膜、阳极及阴极定义出容置区域。电解液设置于容置区域中。封装结构包覆阳极、阴极及电解液。基于上述，本专利技术的黏着剂组成物为一新颖的黏着剂组成物，包括由式I表示的聚酰胺酸及溶剂。另外，本专利技术的电极组成物通过包括由式I表示的聚酰胺酸，使得所述聚酰胺酸、活性物质与助导剂彼此之间能够稳固相连接。另外，本专利技术的电极通过使用所述电极组成物而制得，使得电极中的活性物质与助导剂能够稳固黏附在集电体上。另外，通过包括所述电极，本专利技术的锂电池同时具有良好的组件稳定性、循环寿命以及电容量。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1、图2、图3及图4分别是实施例1、比较例1、比较例2及比较例3的锂电池的充电放电循环次数及电容量的关系图；图5是实施例1、比较例1-3的锂电池的第6圈至第305圈的放电电容量对第6圈的放电电容量进行规一化后的充电放电循环次数及电容量残余率的关系图；图6A及图6B分别是未进行充电放电循环测试前及进行第105圈充电放电循环测试后的实施例1的锂电池的工作电极的扫描电子显微镜影像；图7A及图7B分别是未进行充电放电循环测试前及进行第105圈充电放电循环测试后的比较例1的锂电池的工作电极的扫描电子显微镜影像；图8A及图8B分别是未进行充电放电循环测试前及进行第105圈充电放电循环测试后的比较例2的锂电池的工作电极的扫描电子显微镜影像；图9A及图9B分别是未进行充电放电循环测试前及进行第105圈充电放电循环测试后的比较例3的锂电池的工作电极的扫描电子显微镜影像；图10A及图10B分别是是未进行充电放电循环测试前及进行第105圈充电放电循环测试后的实施例1的锂电池的工作电极的截面扫描电子显微镜影像；图11A及图11B分别是未进行充电放电循环测试前及进行第105圈充电放电循环测试后的比较例1的锂电池的工作电极的截面扫描电子显微镜影像；图12A及图12B分别是未进行充电放电循环测试及进行第105圈充电放电循环测试后的比较例2的锂电池的工作电极的截面扫描电子显微镜影像；图13A及图13B分别是未进行充电放电循环测试及进行第105圈充电放电循环测试后的比较例3的锂电池的工作电极的截面扫描电子显微镜影像；图14是实施例1、比较例1-3的锂电池的电化学阻抗频谱分析(electrochemicalimpedancespectroscopy，EIS)图。具体实施方式本专利技术的一实施方式提供一种黏着剂组成物，其包括溶剂以及由式I表示的聚酰胺酸：其中A为芘基、蒽基、苯并[a]芘基、苯并[e]芘基、萘并[2,3-a]芘基、二苯并[a,e]芘基、二苯并[a,h]芘基或萘基，n为0至10，X为大于0且小于1。在本实施方式中，聚酰胺酸均匀溶解于溶剂中。详细而言，以黏着剂组成物的总重计，溶剂的含量为50wt％至99wt％，以及聚酰胺酸的含量为1wt％至50wt％。另外，由式I表示的聚酰胺酸能够通过一种四羧酸二酐化合物与两种二胺化合物进行反应而制备。在本文中，将制备聚酰胺酸所使用的四羧酸二酐化合物称为二酐单体，而二胺化合物称为二胺单体。具体而言，制备式I表示的聚酰胺酸所使用的二酐单体为均苯四甲酸二酐(1,2,4,5-Benzenetetracarboxylicanhydride，PMDA)，而二胺单体包括经羧酸基取代的4,4’-二氨基联苯(4,4’-diaminobiphenyl)以及经带有芘基、蒽基、苯并[a]芘基、苯并[e]芘基、萘并[2,3-a]芘基、二苯并[a,e]芘基、二苯并[a,h]芘基或萘基的酯基取代的4,4’-二氨基联苯。也就是说，在本实施方式中，由式I表示的聚酰胺酸为一种侧链上具有多种官能基团(即羧酸基及芘基、蒽基、苯并[a]芘基、苯并[e]芘基、萘并[2,3-a]芘基、二苯并[a,e]芘基、二苯并[a,h]芘基或萘基)的聚酰胺酸。在一实施方式中，所述聚酰胺酸例如是由以下式II表示：详细而言，对应于式I，在式II表示的聚酰胺酸中，A即为芘基、n为1且X为0.5。另外，式II表示的聚酰胺酸的制备方法将于后文中进行详细描述。在本实施方式中，作为溶剂，可使用所属
中普通技术人员所周知的有机溶剂，例如可列举：N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)。该等溶剂可单独使用或将2种以上混合使用。本专利技术的另一实施方式提供一种电极组成物，其包括活性物质、助导剂以及任一种前述实施方式中的黏着剂组成物。详细而言，在本实施方式中，以电极组成物的总重计，活性物质的含量为70wt％至90wt％，黏着剂组成物的含量为10wt％至30wt％以及助导剂的含量为大于0wt％至18wt％。另外，电极组成物例如是藉由将活性物质、助导剂以及任一种前述实施方式中的黏着剂组成物进行混练而得。在本实施方式中，活性物质包括碳材料或硅材料，其中碳材料例如可列举：石墨、非晶质碳、碳纤维、焦炭、活性碳；硅材料例如可列举：硅粉末、硅镍复合物、硅合金、奈米结构化硅材料。也就是说，在本实施方式中，活性物质只要是可使得锂离子在其中可逆地迁入与迁出者即可。在本实施方式中，助导剂包括石墨碳、碳黑或其组合。详细而言，助导剂用以提高活性物质彼此间的电性接触。值得说明的是，在本实施方式中，黏着剂组成物中由式I表示的聚酰胺酸与活性物质、助导剂之间皆具有良好的作用力。详细而言，这是因为由式I表示的聚酰胺酸的主链及侧链上的羧酸基与硅材料表面的SiO2会形成氢键，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黏着剂组成物，其特征在于，包括：溶剂；以及聚酰胺酸，所述聚酰胺酸由式I表示：

【技术特征摘要】
2015.08.24 TW 1041274831.一种黏着剂组成物，其特征在于，包括：溶剂；以及聚酰胺酸，所述聚酰胺酸由式I表示：其中A为芘基、蒽基、苯并[a]芘基、苯并[e]芘基、萘并[2,3-a]芘基、二苯并[a,e]芘基、二苯并[a,h]芘基或萘基，n为0至10，X为大于0且小于1。2.根据权利要求1所述的黏着剂组成物，其特征在于，A为芘基。3.根据权利要求1所述的黏着剂组成物，其特征在于，以所述黏着剂组成物的总重计，所述溶剂的含量为50wt％至99wt％，以及所述聚酰胺酸的含量为1wt％至50wt％。4.一种电极组成物，其特征在于，包括：活性物质；助导剂；以及如权利要求1至3中任一项所述的黏着剂组成物。5.根据权利要求4所述的电极组成物，其特征在于，所述活性物质包括碳材料或硅材料。6.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炳照，林哲增，黄子洋，吴乃立，黄昭郡，梁文杰，余承翰，
申请(专利权)人：黄炳照，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71