一种锂电池硅基负极粘结剂的制备方法及其粘结剂技术

一种锂电池硅基负极粘结剂的制备方法及其粘接剂，首先采用碘转移活性自由基细乳液聚合制备聚丙烯酸酯种子乳液，再加入苯乙烯单体继续聚合，最后得到嵌段共聚物在碱性条件下部分水解得到聚乙烯‑聚丙烯酸酯‑聚丙烯酸‑聚苯乙烯嵌段共聚物粘结剂。本发明专利技术制备工艺简单、聚合条件温和，嵌段共聚物的分子量和组成调控方便，性能可控，制备的粘结剂能够大幅度增强粉体颗粒与集流体之间、粉体颗粒与粉体颗粒之间的粘结力，缓解硅材料作为活性物质时电池充放电过程中造成的体积膨胀等问题，还具有较好的导电性，低内阻，可用于锂电池硅基负极的制备，使得锂离子电池具有优秀的电化学性能。

Preparation of a silicon-based negative electrode binder for lithium batteries and its binder

A preparation method of silicon based negative electrode binder for lithium battery and its adhesive are introduced. First, polyacrylate seed emulsion is prepared by emulsion polymerization of iodine transfer radical emulsion, and then added with styrene monomer to continue polymerization. Finally, block copolymer is partially hydrolyzed to polyethylene polyacrylate polyacrylic acid polystyrene block copolymer binder under alkaline condition. The preparation process is simple, the polymerization conditions are mild, the molecular weight and composition of block copolymers are easy to control, and the properties are controllable. The prepared binder can greatly enhance the cohesive force between powder particles and collector fluid, between powder particles and powder particles, alleviate the volume expansion caused by battery charging and discharging when silicon material is used as active material, and has good performance. Conductivity, low internal resistance, can be used in the preparation of silicon-based negative electrodes for lithium-ion batteries, making lithium-ion batteries have excellent electrochemical performance.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池硅基负极粘结剂的制备方法及其粘结剂
本专利技术涉及锂电池
，涉及一种锂电池硅基负极粘结剂的制备方法和相关粘结剂。
技术介绍
当前能源危机与环境问题的日益凸显，使清洁能源以及能量的储存成为人们研究的热点。近年来，人们对锂离子电池性能的需求仍然在不断增长，尤其是在近几年蓬勃发展的电动车市场，急需高能量密度的大容量动力锂电池来提高续航里程。提高锂离子电池的能量密度是一项系统工程，涉及电极材料、电解质材料、电池结构设计等多方面的改进。具体到电极材料上，则需要开发性能优异的新型高容量正负极材料。目前商业化应用最广的石墨类负极材料的理论比容量只有372mA·h/g，而已经商业化的高端石墨材料的实测容量已达到365mA·h/g，可见对且石墨材料的应用技术已经十分成熟，其潜力无法进一步满足高能量密度锂离子电池的发展需求；此外它的嵌锂电位非常接近锂的沉积电势，给电池带来了巨大的安全隐患。硅基负极是近年来新兴的负极材料，相比传统的石墨类负极，它有如下三项主要优势：首先，硅在完全嵌锂形成Li22Si5合金时的比容量高达4200mA·h/g，是目前开发的负极材料中最高的；其次，硅基负极嵌/脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池硅基负极粘结剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)原料配比为：按1000质量份的去离子水中助乳化剂为4～9质量份、主乳化剂为3～6质量份、链转移剂为8～25质量份、引发剂为2.5‑5.5质量份、(甲基)丙烯酸酯为50‑200质量份、苯乙烯为100‑300质量份；2)将上述配好的去离子水、助乳化剂、(甲基)丙烯酸酯、主乳化剂、链转移剂和引发剂依次加入夹套反应釜中，冷却至0‑5℃，通高纯氮气排氧气约0.5‑1h至氧含量低于5ppm，高速搅拌0.5‑1.0h细乳化，升温到35‑45℃反应2‑3h，得到活性聚(甲基)丙烯酸酯种子乳液；3)向上述种子乳液中加入苯乙烯单体，在常温下搅拌分...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池硅基负极粘结剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)原料配比为：按1000质量份的去离子水中助乳化剂为4～9质量份、主乳化剂为3～6质量份、链转移剂为8～25质量份、引发剂为2.5-5.5质量份、(甲基)丙烯酸酯为50-200质量份、苯乙烯为100-300质量份；2)将上述配好的去离子水、助乳化剂、(甲基)丙烯酸酯、主乳化剂、链转移剂和引发剂依次加入夹套反应釜中，冷却至0-5℃，通高纯氮气排氧气约0.5-1h至氧含量低于5ppm，高速搅拌0.5-1.0h细乳化，升温到35-45℃反应2-3h，得到活性聚(甲基)丙烯酸酯种子乳液；3)向上述种子乳液中加入苯乙烯单体，在常温下搅拌分散、溶胀2～3h，升温至35～50℃继续细乳液聚合5～7h；4)向上述嵌段共聚物加入(甲基)丙烯酸酯质量20-30％的浓度为50wt％的强碱水溶液，在50～75℃下水解2～5h，用酸调节pH至7.0-7.5，得到聚乙烯-聚丙烯酸酯-聚丙烯酸-聚苯乙烯嵌段共聚物粘结剂，即为锂电池硅基负极粘结剂。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：余方苗，包永忠，顾卓韦，周昶吉，
申请(专利权)人：浙江中科立德新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33