用于负极的多功能聚合物粘合剂及其制备方法技术

公开了制备用于锂离子电池的负极的方法，包括以下步骤：混合硅/石墨/碳材料、一种或更多种线性聚合物、一种或更多种导电聚合物、一种或更多种自修复聚合物和一种或更多种橡胶聚合物以产生浆料；将浆料涂布在金属构件上；干燥涂布有浆料的金属构件以形成负极。还公开了负极和锂离子电池。还公开了一种多功能聚合物粘合剂，其包括一种或更多种线性聚合物、一种或更多种导电聚合物、一种或更多种自修复聚合物和一种或更多种橡胶聚合物。合物和一种或更多种橡胶聚合物。合物和一种或更多种橡胶聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于负极的多功能聚合物粘合剂及其制备方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2019年12月13日递交的申请号为2019904719的澳大利亚临时专利申请的优先权，其内容应理解为并入本申请。


[0003]本专利技术总体上涉及电化学电池单元，特别是电池。在具体实施例中，本专利技术涉及用于电池的电极，例如锂离子电池，即锂离子电池单元，以及制造电极和电池的方法。更具体地，示例实施方案涉及制造负极和锂离子电池的方法，和/或制备用于负极和锂离子电池的组分或材料的方法。此外，还公开了一种多功能聚合物粘合剂。

技术介绍

[0004]在整个说明书中对现有技术的任何讨论都不应被视为承认这种现有技术是广为人知的或构成本领域公知常识的一部分。
[0005]基于锂离子的电池单元是用于各种应用的具有吸引力的能源，部分原因在于其能够提供相对高的能量和长的循环寿命。锂离子电池(LIB)的性能特征，例如总能量容量，取决于LIB中使用的负极和阴极的类型。在用于锂离子电池的负极材料领域，理论容量最高达4200mAh/g的硅被认为有希望成为下一代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备用于锂离子电池的负极的方法，其包括以下步骤：混合硅/石墨/碳材料、一种或更多种线性聚合物、一种或更多种导电聚合物、一种或更多种自修复聚合物和一种或更多种橡胶聚合物以产生浆料；将所述浆料涂布至金属构件上；和干燥涂布有浆料的金属构件以形成负极。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述硅/石墨/碳材料为Si@C/石墨/碳材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属构件为金属箔、金属条或金属网格。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的方法，其中，首先将所述一种或更多种线性聚合物、所述一种或更多种导电聚合物、所述一种或更多种自修复聚合物和所述一种或更多种橡胶聚合物混合在一起，其中：所述一种或更多种线性聚合物具有等于或为约15wt％至约70wt％的重量百分比；所述一种或更多种导电聚合物具有等于或为约1wt％至约30wt％的重量百分比；所述一种或更多种自修复聚合物具有等于或为约5wt％至约20wt％的重量百分比；所述一种或更多种橡胶聚合物具有等于或为约10wt％至约40wt％的重量百分比；其中，所述一种或更多种线性聚合物、所述一种或更多种导电聚合物、所述一种或更多种自修复聚合物和所述一种或更多种橡胶聚合物的总重量百分比为100wt％。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，还包括酸。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述酸为有机酸。7.根据权利要求4
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6中任一项所述的方法，其中，首先将所述一种或更多种线性聚合物、所述一种或更多种导电聚合物、所述一种或更多种自修复聚合物、所述一种或更多种橡胶聚合物和酸以约30
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50:10:5
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10:30:40:5
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15的质量比(线性聚合物:导电聚合物：自修复聚合物:橡胶聚合物:酸)混合在一起，其中所述一种或更多种线性聚合物、所述一种或更多种导电聚合物、所述一种或更多种自修复聚合物、所述一种或更多种橡胶聚合物和酸的总质量比为100。8.根据权利要求7所述的方法，其中，首先将所述一种或更多种线性聚合物、所述一种或更多种导电聚合物、所述一种或更多种自修复聚合物、所述一种或更多种橡胶聚合物和酸以约40:10:10:30:10或45:5:10:35:10的质量比(线性聚合物:导电聚合物:自修复聚合物:橡胶聚合物:酸)混合在一起。9.根据权利要求1
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8中任一项所述的方法，其中，所述一种或更多种线性聚合物选自羟基、胺基或羧基的线性聚合物。10.根据权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中，所述一种或更多种导电聚合物选自亚氨基或磺酸基团的导电聚合物。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述一种或更多种自修复聚合物选自尿素基团的自修复聚合物。12.根据权利要求1
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11中任一项所述的方法，其中，所述一种或更多种线性聚合物选自由羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸锂(LiPAA)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、2
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戊烯酸、2
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甲基丙烯酸和壳聚糖(CS)组成的组。13.根据权利要求1
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12中任一项所述的方法，其中，所述一种或更多种导电聚合物选自由聚苯胺(PANI)、聚[9,9
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双(3
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丙酸)氟]钠(PFCOONa)，聚[(l
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芘甲基)甲基丙烯酸酯
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co
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甲基丙烯酸](PPyMAA)、聚吡咯(PPY)和3,4
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亚乙基二氧基噻吩/聚苯乙烯
‑4‑
磺酸盐(PEDOT:PSS)组成的组。14.根据权利要求1
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13中任一项所述的方法，其中，所述一种或更多种自修复聚合物选自由脲
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嘧啶酮(UPy)、尿素
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低聚
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酰胺基胺(UOAA)、多巴胺甲基丙烯酰胺(DMA)和多巴胺(DA)组成的组。15.根据权利要求1
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14中任一项所述的方法，其中，所述一种或更多种橡胶聚合物选自由苯乙烯
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丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基硅橡胶和聚硫橡胶组成的组。16.根据权利要求1
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15中任一项所述的方法，所述方法还包括将选自由炭黑、碳纳米管、石墨烯、功能化石墨烯薄片、纳米碳纤维及它们的混合物组成的组的导电剂混合到所述浆料中。17.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述硅/石墨/碳材料，所述导电剂，以及所述一种或更多种线性聚合物、所述一种或更多种导电聚合物、所述一种或更多种自修复聚合物和所述一种或更多种橡胶聚合物的混合组合以等于或为约80
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96:1
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10:3
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10范围内的质量比(硅/石墨/碳材料:导电剂:聚合物的混合组合)混合在一起。18.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述硅/石墨/碳材料，以及所述一种或更多种线性聚合物、所述一种或更多种导电聚合物、所述一种或更多种自修复聚合物和所述一种或更多种橡胶聚合物的混合组合以约80
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99:1
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20的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭再萍，毛建锋，吴敬醒，
申请(专利权)人：斯科纳电池技术私人有限公司，
类型：发明
国别省市：