一种锂电池用三维混合导电粘结剂以及包含该粘结剂的电池制造技术

一种锂电池用三维混合导电粘结剂以及包含该粘结剂的电池。所属粘结剂包括：碳纳米管、石墨烯、与碳纳米管和石墨烯有化学键作用的聚合物。该粘结剂中碳纳米管和石墨烯以一定的比例混合形成三维导电网络，聚合物基团和石墨烯碳纳米管上的基团可以有效结合提高该复合物强度，且在制备电极浆料时可以良好的分散。在充放电过程中，该三维复合导电粘结剂可以更好的束缚电极片的活性物质的膨胀和收缩，有效地改善高容量和高体积变化型电极材料的循环稳定性和倍率性能，如，硅基负极材料，锡基负极，未来可拓展至新电池体系中的高体积变化型电极材料。

A three-dimensional mixed conductive binder for lithium batteries and batteries containing the binder

A three-dimensional mixed conductive binder for lithium batteries and a battery containing the binder. The adhesives include carbon nanotubes, graphene, polymers with chemical bonds with carbon nanotubes and graphene. Carbon nanotubes and graphene in the binder are mixed in a certain proportion to form a three-dimensional conductive network. The polymer group and the group on graphene nanotubes can effectively combine to improve the strength of the composite, and can be well dispersed in the preparation of electrode paste. In the charge-discharge process, the three-dimensional composite conductive binder can better restrain the expansion and contraction of the active material of the electrode sheet, effectively improve the cyclic stability and rate performance of high-capacity and high-volume variable electrode materials, such as silicon-based negative materials, tin-based negative materials, which can be extended to high-volume variable electrode materials in new battery systems in the future.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池用三维混合导电粘结剂以及包含该粘结剂的电池
本专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种锂电池用三维混合导电粘结剂以及包含该粘结剂的电池。
技术介绍
：锂离子电池具有比能量高、自放电小、使用寿命长、绿色无污染等突出优点已被广泛的应用于便携电子产品和电动汽车中。随着社会的发展与进步，锂离子电池的进一步应用亟需提高能量密度，开发高比容量的电极材料是有效途径之一。在负极材料中，目前商业化的主要是碳材料，其理论比容量较低，约为372mAh·g-1。而硅因具有高的理论比容量(约3579mAh·g-1)而受到越来越多的关注，它被认为是最有可能替代石墨负极的材料之一。然而硅在嵌/脱锂过程中会产生约300％的体积变化，巨大的体积变化会造成硅电极的粉化剥落，使硅颗粒之间以及硅与集流体之间失去电接触。除了结构设计外，粘结剂在硅负极的应用中占据了重要地位，因高分子结构的强大内聚力，可有效的抑制极片的膨胀效应。同时，硅基材料具有导电性差，倍率性能差的特点，可通过粘结剂中添加导电网络，三维导电网络与聚合物协同作用，缓解脱嵌锂过程中的体积变化并提高活性物质和电极的倍率性能。因此，制备一种用量少、粘结力强、导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池用三维混合导电粘结剂，含有碳纳米管、石墨烯以及粘结性聚合物，所述碳纳米管和/或石墨烯带有可反应性基团，并且该可反应性基团能够与所述粘结性聚合物发生化学键作用。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池用三维混合导电粘结剂，含有碳纳米管、石墨烯以及粘结性聚合物，所述碳纳米管和/或石墨烯带有可反应性基团，并且该可反应性基团能够与所述粘结性聚合物发生化学键作用。2.根据权利要求1的粘结剂，优选地，所述粘结剂的制备过程中，将聚合物单体与碳纳米管、石墨烯混合之后，原位聚合；优选地，其中碳纳米管包含以下的一种或几种：包含多壁碳纳米管、单壁碳纳米管，更优选为单壁碳纳米管，其中长径比为100-10000，优选为2000-5000，最优选为2000-3000。3.根据权利要求1的粘结剂，优选地，其中石墨烯包含以下的一种或几种：氧化石墨烯，化学还原氧化石墨烯，单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯(3-10层)、多层石墨烯(10层以上)，优选为单层或少层石墨烯。4.根据权利要求1的粘结剂，优选地，其中碳纳米管与石墨烯的质量比为10-90：90-10，优选为30-70：70-30，最优选为30-40：60-70。5.根据权利要求1的粘结剂，优选地，其中可反应性基团包含以下的一种或几种：环氧基团，羧基，磺酸基，羟基，醛基，胺基，氰基，酯基，酰胺基，碳碳双键，碳碳三键。6.根据权利要求1的粘结剂，所述粘结性聚合物包含以下的一种或几种：氰基丙烯酸酯，丁苯橡胶，聚乙烯醇，异戊橡胶、聚丁二烯橡胶、乙丙橡胶，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚酰胺酸，聚醚酰亚胺，聚酰胺，羧甲基纤维素钠，淀粉，羟丙基纤维素，苯酚树脂，环氧树脂，聚酰胺酰亚胺，聚丙烯酸，甲基丙烯酸，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉国，李金熠，孟庆海，岳树伟，李士成，岳风树，
申请(专利权)人：深圳市优宝新材料科技有限公司，中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44