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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钠离子电池用粘结剂,具体涉及一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法和应用。
技术介绍
1、在上世纪七八十年代,钠离子电池与锂离子电池同时受到科学研究者们的广泛关注。但是,锂离子电池在九十年代迅速商业化发展的势头使钠离子电池逐渐被研究者们忽略。近年来,锂资源稀缺、分布不均、开发利用困难等问题日渐严重。因此,钠离子电池重新引起人们的关注。钠离子电池的工作原理与摇椅式锂离子电池工作原理类似,钠离子电池主要包括正极材料、负极材料和电解液。钠离子电池正极材料有层状氧化物、隧道型氧化物、聚阴离子类、普鲁士蓝类、有机化合物和非晶化合物,其中层状氧化物具有较高的容量和充放电电压,但是这种材料在空气中不稳定,容易产生氢氧化钠和碳酸钠等杂质,导致正极材料具有强碱性。目前钠电池正极材料的分散多数仍沿用锂离子电池体系的pvdf粘结剂,但是钠电材料具有强碱性,易使得pvdf发生hf脱去反应,从而交联凝胶,导致无法正常涂布。
2、因此,有必要研发一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法和应用。
2、本专利技术的技术方案是:
3、一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,包括:
4、(1)加入反应介质、引发剂、部分单体,通入氮气,在温度为60-80℃的条件下反应1h,其中,所述反应介质为水,所述引发剂为过硫酸铵,所述单体由丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯组成,以所述单
5、(2)滴加剩余单体,继续保温反应4h;
6、(3)过滤,收集生成的固体,洗涤烘干,得到固体形态的聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物;
7、(4)将所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物充分分散于溶剂中,获得钠电池高耐碱性正极粘结剂,其中,所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的含量为5-20wt%,余量为溶剂,所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮;所述钠电池高耐碱性正极粘结剂在常温下存储48h粘度变化小于5%。
8、进一步的,所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的分子结构为线性分子,分子量为10000-1000000,所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的排布方式为无规共聚、嵌段共聚中的任意一种或两种混合。
9、进一步的,所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的结构如下:
10、,
11、其中,
12、a、b、c为重复单元数,a、b、c取1~100000之间的整数。
13、进一步的,以所述单体总质量为100份计算,所述反应介质为100-300份;所述引发剂为0.1-1份。
14、进一步的,以所述单体总质量100份计算,所述单体在步骤(1)和步骤(2)中的加入量之比为1:1-1:3。
15、进一步的,在步骤(3)中,所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的玻璃化转变温度为80-110℃,热分解温度为300-320℃。
16、本专利技术的另一技术方案是:
17、一种钠电池高耐碱性正极粘结剂在锂离子电池正极上的应用。
18、本专利技术提供了一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法和应用,有益效果为:
19、1、该粘结剂对加工过程环境水分含量无特殊要求,不会发生脱去hf反应,因此无凝胶发生;
20、2、该粘结剂为高分子,由于含有大量极性基团和线状长链结构,能够提升粘结力有利于提升涂层的粘结力。
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1.一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于:所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的分子结构为线性分子,分子量为10000-1000000,所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的排布方式为无规共聚、嵌段共聚中的任意一种或两种混合。
3.根据权利要求2所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于:所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的结构如下:
4.根据权利要求1所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,以所述单体总质量为100份计算,所述反应介质为100-300份;所述引发剂为0.1-1份。
5.根据权利要求1所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于:以所述单体总质量100份计算,所述单体在步骤(1)和步骤(2)中的加入量之比为1:1-1:3。
6.根据权利要求1所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于:在步骤(3)中,所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法所制备的钠电池高耐碱性正极粘结剂在锂离子电池正极上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于:所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的分子结构为线性分子,分子量为10000-1000000,所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的排布方式为无规共聚、嵌段共聚中的任意一种或两种混合。
3.根据权利要求2所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于:所述聚丙烯酸/丙烯酰胺/苯乙烯共聚物的结构如下:
4.根据权利要求1所述的一种钠电池高耐碱性正极粘结剂的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,以所述单体总质量为100...
【专利技术属性】
技术研发人员:齐文刚,高振国,郝瑞文,杨朋伟,周铁,陈川,
申请(专利权)人:江苏一特新材料有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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