一种聚合物交联的粘结剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚合物交联的粘结剂及其制备方法和应用。聚合物交联的粘结剂是以双端基取代的聚乙二醇为交联剂，通过与水溶性的线型聚合物粘结剂进行交联反应所制得。本发明专利技术验证了通过交联反应制备体型聚合物粘结剂的可行性。该聚合物改性粘结剂以天然生物改性高分子为原料，来源广泛，成本低，同时具有良好的水溶性。该聚合物反应通过席夫碱反应进行，不需要引入高温或催化剂，实施工艺简易可行。通过测试表征使用该粘结剂所制备的硅负极的方面性能发现，对该粘结剂进行交联改性不但提高了粘结剂的粘结性能，同时提高了电极的离子导电性，改善电池材料的电化学性能，提高电池的综合性能。

A polymer crosslinked binder and its preparation and Application

The invention discloses a polymer crosslinked binder and a preparation method and application. Polymer crosslinking binder is prepared by crosslinking reaction of polyethylene glycol with double end groups as crosslinking agent and crosslinking with water-soluble linear polymer binder. The invention verifies the feasibility of preparing a polymer binder through crosslinking reaction. The polymer modified binder is made from natural biological modified polymer, which has a wide range of sources, low cost and good water solubility. The polymer reaction is carried out through Schiff base reaction without the need to introduce high temperature or catalyst, and the process is simple and feasible. That performance was prepared by silicon anode characterization using the binder, the binder for crosslinking modification not only improves the adhesiveness, while increasing the ionic conductivity of the electrode and improve the electrochemical properties of the battery materials, improve the comprehensive performance of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物交联的粘结剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种聚合物交联的粘结剂及其制备方法和应用，具体涉及用于电池负极材料的离子导电型交联聚合物水溶性粘结剂，属于锂离子电池负极材料领域。
技术介绍
随着便携式电子设备和电动汽车的普及，人们对锂离子电池性能的要求也日益增高。硅(Si)材料由于具有高的理论容量4200mAh·g-1(远高于传统负极材料石墨的372mAh·g-1)、适中的嵌/脱锂电位及广泛的来源(硅元素在地壳中的含量位居第二)等优势，被认为是最具有前途的锂离子电池负极材料之一。但是硅颗粒在锂离子电池循环过程中会由于锂离子的嵌入和脱出产生巨大的体积变化(大于300％)，从而导致电极活性物质之间失去导电连接并且从集流体脱落，电极容量快速衰减。为了提高硅负极的循环寿命和使用性能，研究者通过采用将硅材料与碳材料复合的方式，使得硅负极的导电和体积效应问题得到相应的改善或缓和，但是使用这些方法制备硅/碳复合材料价格昂贵、不能大批量生产，同时碳材料的加入会降低极片的容量密度。粘结剂是锂离子电池关键组成部分之一，选择和设计合适的粘结剂对锂离子电池硅负极的实际应用有重要意义。粘结剂的重要作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物交联的粘结剂，其特征在于，以双端基取代的聚乙二醇为交联剂，与水溶性的线型聚合物粘结剂进行席夫碱反应得到交联聚合物，所述交联聚合物即为聚合物交联的粘结剂。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物交联的粘结剂，其特征在于，以双端基取代的聚乙二醇为交联剂，与水溶性的线型聚合物粘结剂进行席夫碱反应得到交联聚合物，所述交联聚合物即为聚合物交联的粘结剂。2.如权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述双端基取代聚乙二醇中的取代基为醛基；所述线型聚合物粘结剂中含有氨基；优选地，所述线型聚合物粘结剂为壳聚糖类粘结剂、羧甲基纤维素粘结剂、海藻酸钠类粘结剂中的一种或多种；优选地，所述线型聚合物粘结剂为羧甲基壳聚糖。3.如权利要求1或2所述的粘结剂，其特征在于，所述交联剂的添加量为聚合物交联的粘结剂总质量的0.1～10％；优选为1～9％；更优选为3～7％；再优选为4～6％。4.一种聚合物交联的粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将线型聚合物粘结剂溶于水中，并用碱调节溶液的pH值至8～13，加入双端基取代的聚乙二醇作为交联剂，对线型聚合物粘结剂进行交联，反应0.5小时以上，得到聚合物交联的粘结剂。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，用氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾调节溶液的pH...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，陈栩，张帅，兰芳，乔猛，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43