一种锂电池负极材料及其锂电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锂电池负极材料，属于电池原料领域，旨在解决现有的负极材料不佳的问题，包括基体材料和粘接剂，其特征在于，所述的粘接剂 是由二胺类单体和二酯类单体通过聚合得到的高分子聚合物，其中，所述的二胺类单体的结构式如下：

Negative electrode material for lithium battery and lithium battery thereof

The invention discloses a lithium battery cathode material, belonging to the field of battery materials, aims to solve the existing problems of anode materials, including base material and adhesive, which is characterized in that the adhesive is through polymer polymerized by two amine monomer and two ester monomer, amine structure two the monomer type the following:

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池负极材料及其锂电池
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体来讲是一种负极材料的粘接剂。
技术介绍
锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品。锂电池负极材料的粘接剂虽然锂电池中用量比较低，但其作用在于保持电极活性物质，稳定极片结构，以缓冲充放电过程中极片的膨胀和收缩，对电池的比容量（包括质量比容量和体积比容量）具有巨大的影响作用，目前，应用于锂离子电池的粘结剂主要是有机氟聚合物，电池的比容量还较小。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，一种锂离子电池负极材料粘接剂，能显著提高电池的比容量。本专利技术采用的技术方案如下：一种锂电池负极材料，包括基体材料和粘接剂，其特征在于，所述的粘接剂是由二胺类单体和二酯类单体通过聚合得到的高分子聚合物，其中，所述的二胺类单体的结构式如下：所述的二酯类单体单体的结构式如下：其中，R1为有机二价取代基，所述的R2为二价取代基团，所述的X1、X2均为非氢原子的一价取代基团。其中所述的基体材料中可以采用常规的材料及其相互的配比，同时为了提高其性能基体材料包含有纳米非金属材料，其中所述的非金属可以为单质也可以为氧化物。所述的纳米非金属材料选自石墨、碳化硼、碳化钨、碳化硅、碳化钛、氮化硅、氮化钛、氮化硼、硫酸钡、硫化镉、、硫酸钙、硫化锌、氧化锌、氧化硅氧化钛、氧化锆、氧化亚铜、氧化铈粉。其中，所述的R1、R2可以选用常规的二价基团，如二价的脂肪基、芳香基团等，作为优选，在一些具体的实施例中可以选用-(CH2)n，二价联苯基、-CH2CONH-、-CH2COCH2CO-、-CH2COCH2-、-O-、-CH2COO-、-CH2CO-、-CH2CON-、-CHCHCO-，，所述-(CH2)n中的n位于1-10之间，在具体的生产过程当中，可以根据基团的需要合适的单体，是本领域的技术人员能够得知的。其中X1、X2选自甲基、乙基、苯基、异丙基、环己基、正丁基、烯丙基、羟基、亚戊基、戊基，在具体的实施例中X1、X2可以为相同的基团，也可以为不同的基团，在本专利技术中，选用甲基、和乙基有比较好的效果。同时，本专利技术还公开了一种锂电池，包括正极、负极、锂离子隔膜，其中所述正极和锂离子隔膜采用现有的技术即可，对负极材料来说来说，其改进点你主要在于负极材料的粘接剂，采用的粘接剂为本专利技术公开的粘接剂。本专利技术公开的负极材料一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：步骤1：将二胺类单体在有机溶剂中溶解形成溶液，并进而预热至40-50摄氏度之间；步骤2：将二酯类单体加入到步骤1后的溶液当中，通过醋酸调节溶液的pH值7-9之间；步骤3：通过升温到100-120摄氏度，搅拌反应，保持回流，反应2-8小时；步骤4：降温到60摄氏度以下，减压，脱去溶剂至粘度为1.5PA·S时，停止脱溶剂，搅拌均匀即可；步骤5：将步骤4位置和基体材料混合。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1首先将1,2-丙二胺体在有机溶剂中溶解形成溶液，并进而预热至40-50摄氏度之间；其次将2-丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-丙二酯，加入到步骤1后的溶液当中，二胺和二酯的摩尔比为1:1，通过氢氧化钠调节溶液的pH值为7；通过升温到100摄氏度，搅拌反应，保持回流，反应2小时；最后，降温到60摄氏度以下，减压，脱去溶剂至粘度为1.5PA·S时，停止脱溶剂，搅拌均匀即可得到粘接剂及，并将粘接剂和基体材料混合，其中所述的基体材料粘接剂质量为基体材料的2%，基体材料中石墨占80%，碳化硼占20%。实施例2首先将2-甲基对苯二胺在有机溶剂中溶解形成溶液，并进而预热至40-50摄氏度之间；其次将2-丙烯酸-1,12-十二烷基二酯，加入到步骤1后的溶液当中，二胺和二酯的摩尔比为1:1，通过氢氧化钠调节溶液的pH值为9；通过升温到120摄氏度，搅拌反应，保持回流，反应2小时；最后，降温到60摄氏度以下，减压，脱去溶剂至粘度为1.5PA·S时，停止脱溶剂，搅拌均匀即可得到粘接剂及，并将粘接剂和基体材料混合，其中所述的基体材料粘接剂质量为基体材料的2%，基体材料中石墨占80%，碳化钨占20%。实施例3首先将对苯二胺在有机溶剂中溶解形成溶液，并进而预热至40-50摄氏度之间；其次将二苯甲酸三乙二酯加入到步骤1后的溶液当中，二胺和二酯的摩尔比为1:1，通过氢氧化钠调节溶液的pH值8；通过升温到120摄氏度，搅拌反应，保持回流，反应2小时；最后，降温到60摄氏度以下，减压，脱去溶剂至粘度为1.5PA·S时，停止脱溶剂，搅拌均匀即可得到粘接剂及，并将粘接剂和基体材料混合，其中所述的基体材料粘接剂质量为基体材料的2%，基体材料中石墨占80%，硫酸钙占20%。实施例4首先将乙二胺在有机溶剂中溶解形成溶液，并进而预热至40-50摄氏度之间；其次将二苯甲酸三乙二酯，加入到步骤1后的溶液当中，二胺和二酯的摩尔比为1:1，通过氢氧化钠调节溶液的pH值7；通过升温到100摄氏度，搅拌反应，保持回流，反应8小时；最后，降温到60摄氏度以下，减压，脱去溶剂至粘度为1.5PA·S时，停止脱溶剂，搅拌均匀即可得到粘接剂及，并将粘接剂和基体材料混合，其中所述的基体材料粘接剂质量为基体材料的2%，基体材料中石墨占80%，硫酸钙占20%。实施例5首先将乙二胺在有机溶剂中溶解形成溶液，并进而预热至40-50摄氏度之间；其次将二苯甲酸三乙二酯，加入到步骤1后的溶液当中，二胺和二酯的摩尔比为1:1，通过氢氧化钠调节溶液的pH值9之间；通过升温到100摄氏度，搅拌反应，保持回流，反应8小时；最后，降温到60摄氏度以下，减压，脱去溶剂至粘度为1.5PA·S时，停止脱溶剂，搅拌均匀即可得到粘接剂及，并将粘接剂和基体材料混合，其中所述的基体材料粘接剂质量为基体材料的2%，基体材料中石墨占80%，硫化锌占20%。实施例6首先将四甲基丙二胺在有机溶剂中溶解形成溶液，并进而预热至40-50摄氏度之间；其次将2-丙烯酸-2,2-二甲基-1,3-丙二酯加入到步骤1后的溶液当中，二胺和二酯的摩尔比为1:1，通过氢氧化钠调节溶液的pH值9；通过升温到100-120摄氏度，搅拌反应，保持回流，反应2-8小时；最后，降温到60摄氏度以下，减压，脱去溶剂至粘度为1.5PA·S时，停止脱溶剂，搅拌均匀即可得到粘接剂及，并将粘接剂和基体材料混合，其中所述的基体材料粘接剂质量为基体材料的2%，基体材料中石墨占80%，硫化镉占20%。将上述负极材料应用到扣式2025锂离子电池当中，循环100次后的电池性能检测如下：。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池负极材料，包括基体材料和粘接剂，其特征在于，所述的粘接剂 是由二胺类单体和二酯类单体通过聚合得到的高分子聚合物，其中，所述的二胺类单体的结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种锂电池负极材料，包括基体材料和粘接剂，其特征在于，所述的粘接剂是由二胺类单体和二酯类单体通过聚合得到的高分子聚合物，其中，所述的二胺类单体的结构式如下：所述的二酯类单体单体的结构式如下：其中，R1为有机二价取代基，所述的R2为二价取代基团，所述的X1、X2均为非氢原子的一价取代基团。2.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述的基体材料包含有纳米非金属材料。3.如权利要求2所述的锂离子电池负极材料，其特征在于，所述的纳米非金属材料选自石墨、碳化硼、碳化钨、碳化硅、碳化钛、氮化硅、氮化钛、氮化硼、硫酸钡、硫化镉、、硫酸钙、硫化锌、氧化锌、氧化硅氧化钛、氧化锆、氧化亚铜、氧化铈粉。4.如权利要求1所述的锂离子电池负极材料，其特征在于：所述的R1、R2选自-(CH2)n，二价联苯基、-CH2CONH-、-CH2COCH2CO-、-CH2COCH2-、-O-、-CH2COO-、-C...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福彦，
申请(专利权)人：德阳九鼎智远知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51