一种粘结剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种粘结剂及其制备方法与应用，所述粘结剂包括聚醇类化合物接枝的四唑功能化的聚烯腈类化合物；本发明专利技术所述粘结剂与硅之间具备很强的相互作用力，能为硅基材料体积膨胀变化提供缓冲空间，在作为硅基负极用粘结剂时能够较好的发挥作用，提高硅基负极的循环稳定性、可逆容量及倍率性能，同时还具备较好的柔韧性、离子导电性以及自愈能力，能够促进离子和电子的传输以及稳定SEI膜的形成，因此，本发明专利技术所述粘结剂能够使电池具有优异的循环等电化学性能。环等电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种粘结剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电池
，涉及一种粘结剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池作为一种已经商业化的新型能源设备，由于其能量密度高，循环寿命相对较长，已引起了泛关注。锂离子电池负极由活性物质、导电剂、粘结剂和铜箔组成，其中活性物质是影响锂离子电池性能的主要组件之一，目前，锂离子电池的负极材料还是以石墨为主，但是传统石墨的容量无法满足更大能量密度的需求。由于硅元素普遍存在于硅酸盐和二氧化硅中，在地球上储量非常丰富，理论比容量高达4200mA
·
h/g，是传统石墨负极材料的10倍，并且具备较低的工作电压，硅基材料被认为是最有希望代替石墨的负极材料之一。
[0003]但是硅的电导率较低，适当增加导电剂可提高电极导电性却会降低活性物质的占比，但是容易发生脱落锂造成导电通路断开的问题，从而导致电极的容量快速衰减，使用寿命降低；同时，硅基材料在锂离子电池充放电过程中会发生巨大的体积膨胀，膨胀率达到300％
‑
400％，因此，电池在多次循环后，硅材料会发生破本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粘结剂，其特征在于，所述粘结剂包括聚醇类化合物接枝的四唑功能化的聚烯腈类化合物。2.根据权利要求1所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂中，聚醇类化合物接枝的程度为1
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20％，优选为8
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18％；优选地，所述粘结剂中，四唑功能化的程度为5
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35％，优选为10
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30％；优选地，所述聚醇类化合物与四唑功能化的聚烯腈化合物直接接枝相连，或者通过交联剂接枝相连；优选地，所述交联剂包括N
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羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺或异丁氧基甲基丙烯基酸胺中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的粘结剂，其特征在于，所述粘结剂的重均分子量为50万
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200万；优选地，所述聚醇类化合物包括聚乙二醇、烷氧基聚乙二醇、聚丙二醇、烷氧基聚丙二醇、聚丁二醇或烷氧基聚丙二醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述聚烯腈类化合物包括聚丙烯腈、烷基取代聚丙烯腈、羟基取代聚丙烯腈或羧基取代聚丙烯腈中的任意一种或至少两种的组合。4.一种如权利要求1
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3任一项所述粘结剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合卤代聚醇类化合物、聚烯腈类化合物和溶剂，然后加入叠氮化物和卤化铵，进行加热混合；或者将聚醇类化合物接枝的聚烯腈化合物和溶剂混合，然后加入叠氮化物和卤化铵，进行加热混合；(2)将步骤(1)所述加热混合后得到的溶液进行冷却，然后加入沉淀剂，得到产物，所述产物经过后处理得到所述粘结剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加热搅拌的温度为60
‑
120℃，时间为1
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7h；优选地，步骤(1)所述卤代聚醇类化合物和聚烯腈类化合物的质量比为1:(1.5
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9)；优选地，步骤(1)所述溶剂包括DMSO、DMAc、NMP、DMF或MSA中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述卤代聚醇类化合物采用如下方法制备：(i)聚醇类化合物、TsCl和溶剂进行混合、固液分离和洗涤，得到中间产物；(ii)步骤(i)所述中间产物进行干燥后溶解在溶剂中，然后在保护性气氛下加入卤化盐，得到所述卤代聚醇类化合物。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(i)所述混合包括先采用溶剂将聚醇类化合物溶解，然后滴入TsCl溶液，在20
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40℃下搅拌40
‑
58h完成混合；优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娇，邓云华，韩定宏，张浩，于清江，江柯成，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：