带有具有化学附着至其的电活性材料的聚合物网络的高性能电极制造技术

公开了用于电化学设备的高性能电极，其具有带有化学附着到交联的聚合物基质的电活性材料的聚合物网络。一种方法包括混合电极浆料并在电极浆料内形成聚合物网络。电极浆料包括电活性材料、导电性填料、多个聚合物链、以及多种化学交联前体。每种化学交联前体都配置成(i)使多个聚合物链进行化学交联并且(ii)将电活性材料化学附着到多个聚合物链。

High performance electrodes with polymer networks of electrically active materials chemically attached to them

【技术实现步骤摘要】
带有具有化学附着至其的电活性材料的聚合物网络的高性能电极引言本公开涉及用于锂离子电化学设备的高性能电极，并且更具体地涉及将电活性材料化学附着到用于优化锂离子电化学设备中的电极性能的化学交联聚合物。诸如锂离子电池的高能量密度电化学电池可以用于各种消费产品，诸如包括膝上型电脑、平板电脑和蜂窝电话的移动设备和诸如混合动力电动车(HEV)和电动车(EV)等的车辆。用于电化学电池的高性能电极具有明显的缺点。例如，具有含硅电活性材料的电极在充电-放电循环期间会经历大量的库仑衰减。充电-放电循环期间的体积变化可以限制蓄电池的性能和/或寿命。
技术实现思路
虽然不受理论束缚，但是据信蓄电池的缩减性能和/或寿命通常是由于导电性填料和粘合剂与电活性材料和集电器的物理接触的破坏，这是由电活性颗粒在充电-放电循环期间经历的体积变化引起的。根据本公开的系统和方法通过使用具有化学附着到化学交联聚合物基质的粘合剂提供了蓄电池的优化性能和/或寿命。有利地，具有化学附着到化学交联聚合物基质的电活性材料的粘合剂优化了电极的机械坚固性并增强了粘合剂与电活性材料之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n混合电极浆料，其包括电活性材料、导电性填料、多个聚合物链、以及多种化学交联前体，每种化学交联前体都配置成(i)使所述多个聚合物链进行化学交联并且(ii)使所述电活性材料化学附着到所述多个聚合物链；并且/n在所述电极浆料内形成聚合物网络。/n

【技术特征摘要】
20180712 US 16/0340511.一种方法，其包括：
混合电极浆料，其包括电活性材料、导电性填料、多个聚合物链、以及多种化学交联前体，每种化学交联前体都配置成(i)使所述多个聚合物链进行化学交联并且(ii)使所述电活性材料化学附着到所述多个聚合物链；并且
在所述电极浆料内形成聚合物网络。


2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
将其中悬浮有所述聚合物网络的所述电极浆料涂敷到集电器；并且
干燥所述电极浆料，从而形成电极。


3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述多种化学交联前体接枝到所述多个聚合物链上，所述接枝包括：
将所述多种化学交联前体与所述多个聚合物链混合，从而形成接枝溶液；并且
在形成所述聚合物网络之前使所述接枝溶液静置至少约10min，使得将基本上所有的所述多种化学交联前体都接枝到所述多个聚合物链上。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多种化学交联前体选自由异氰酸酯-硅烷、环氧化物-硅烷、和聚异氰酸酯构成的组。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓松，N·埃里森，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US