The invention provides a preparation method of negative electrode binder for lithium ion batteries and a preparation method of negative electrode material for lithium ion batteries. The crosslinked PEI binder prepared by the invention is soluble in water, low toxicity, non-flammable, green and environmental friendly, and can be industrialized and put into production. The crosslinked PEI binder prepared by the invention has a hyperbranched network structure, and the structure can be energy-efficient. The flexible hyperbranched PEI molecular chain can effectively buffer the stress caused by the volume expansion of silicon, and flow to the damaged surface when the volume of silicon shrinks, forming hydrogen bonds again, effectively playing a self-repairing role; the network structure can effectively restrict silicon. The volume effect of silicon negative pole can be effectively solved by improving the deformation resistance of the electrode and ensuring the integrity of the negative pole. Thus, the cycle stability of silicon negative pole can be greatly improved, and the demand for high specific capacity batteries for electric vehicles and other large energy storage devices can be met. The development prospects are broad.
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池负极粘结剂的制备方法及制备锂离子电池负极材料的方法
本专利技术涉及锂离子电池材料
,特别涉及一种锂离子电池负极粘结剂的制备方法及制备锂离子电池负极材料的方法。
技术介绍
近年来,锂离子电池被学术界和产业界视作是电动汽车和大型储能设备电池系统的理想选择。作为电池的重要组成部分,目前商业化的锂离子电池主要使用石墨类碳基负极材料,但是其理论比容量值仅为372mAh/g,远远无法满足电动汽车对高比容量电池的需求。在众多非碳基负极备选材料中,硅以其最高理论比容量值(4200mAh/g)得到了产学界的极大关注。虽然硅的理论储锂容量是石墨的11倍,但是在实际的充放电过程中,平均每个硅原子将结合4.4个锂原子,使得硅负极的体积变化达到300%以上,如此剧烈的体积收缩和膨胀所产生的机械作用力会使得活性材料硅从集流体上脱落而失去电接触,并且导致硅的机械粉化,最终造成比容量值迅速下降。粘结剂作为锂离子电池的重要组成,主要作用是将电极活性物质和导电剂粘附在集流体上,其性能的优劣也将直接影响电池的电化学性能。长期以来,在锂离子电池领域的研究和实际生产中,主要采用聚偏氟乙烯(PVDF)作为粘结剂,然而仅通过范德华力与硅粘结的PVDF不足以提供稳定的循环性能。同时PVDF使用的有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)易挥发、易燃、易爆,毒性大,回收费用高,不符合经济环保的要求。近年来国内外研究表明羧甲基纤维素、海藻酸钠、环糊精、壳聚糖及其衍生物和聚丙烯酸聚乙烯醇,等一系列水溶性高分子具有成为新一代粘结剂的可行性。由于这些水溶性高分子通常带有羟基,羧基和氨基等官能团可以和表 ...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池负极粘结剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:选取超支化的PEI(聚乙烯亚胺),加入交联剂BDE(1,4−丁二醇二缩水甘油醚),得到所述的锂离子电池负极粘结剂。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极粘结剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:选取超支化的PEI(聚乙烯亚胺),加入交联剂BDE(1,4−丁二醇二缩水甘油醚),得到所述的锂离子电池负极粘结剂。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池硅负极粘结剂的制备方法,其特征在于,所述的加入的超支化的PEI的重均分子量为60000,所述的交联剂BDE加入的量为超支化的PEI质量的3-5%。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极粘结剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:选取超支化的PEI(聚乙烯亚胺)制备浓度为0.125g/mL的PEI的乙醇溶液,在PEI的乙醇溶液中加入3-5%质量分数的交联剂BDE(1,4−丁二醇二缩水甘油醚),得到所述的锂离子电池负极粘结剂。4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池负极粘结剂的制备方法,其特征在于,所述的加入的交联剂BDE的质量分数为3%。5.一种采用权利要求1所述的锂离子电池负极粘结剂制备锂离子电池负极材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:将制得的锂离子电池负极粘结剂,与负极活性材料和导电剂混...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈超,赵健伟,陈峰,程娜,
申请(专利权)人:嘉兴学院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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