一种聚合物、负极片和电池制造技术

技术编号：40875428 阅读：4 留言：0更新日期：2024-04-08 16:44

本发明专利技术涉及涉及电池技术领域，具体涉及一种聚合物、负极片和电池。该聚合物包括式(I)所示的重复结构单元A和式(II)所示的重复结构单元B，其中，R<subgt;1</subgt;包括‑NR<subgt;5</subgt;R<subgt;6</subgt;、‑ONR<subgt;5</subgt;R<subgt;6</subgt;、‑CONR<subgt;5</subgt;R<subgt;6</subgt;、‑COO(CH<subgt;2</subgt;)<subgt;a</subgt;NR<subgt;5</subgt;R<subgt;6</subgt;，R<subgt;5</subgt;和R<subgt;6</subgt;各自独立地选自‑H、‑OH、C1‑C12的烷基或C6‑C18的芳基中的至少一种，a为0‑10的整数；R<subgt;3</subgt;包括C1‑C12的烷基或其酸酯、或C6‑C18的芳基或其酸酯中的至少一种；R<subgt;2</subgt;和R<subgt;4</subgt;各自独立地包括H或C1‑C3的烷基。该聚合物同时具有亲水性和疏水性，包含该聚合物的负极片能够提高锂离子和电子的传输速度，提升电池的快充性能和倍率性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，具体涉及一种聚合物、包括该聚合物的负极片以及包括该负极片的电池。

技术介绍

1、锂离子电池是一种高新技术产品，同时也是一种新型高容量长寿命环保电池，由正负极，电解液组成，产品性能卓越，主要用于手机、笔记本、电动汽车、电动玩具等多种领域。与镍镉、镍氢电池相比，锂离子电池具有电压高，比能量大，循环寿命长，安全性能好，自放电小，无记忆效应，可快速充放电，工作温度范围宽等优点。

2、但锂离子电池在实际应用过程中存在析锂的风险，析锂往往是由于锂离子传输及与电子结合变慢，导致在极片表面形成锂枝晶。

3、因此，专利技术一种避免析锂风险、快充性能好，倍率性能好和使用寿命延长的电池非常重要。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种聚合物，包括该聚合物的负极片以及包括该负极片的电池。本专利技术的聚合物包括阴阳离子，同时具有亲水性和疏水性；本专利技术的聚合物所得的负极片能够加快锂离子和电子的结合，提高锂离子和电子的传输速度；本专利技术的负极片所得的电池能够提升电池的快充性能和倍率性能和容量保持率。

2、本专利技术的专利技术人发现，通过提高锂离子和电子的传输速度，能够避免析锂风险，提升电池的快充性能和倍率性能，延长电池的使用寿命。

3、本专利技术的专利技术人通过进一步深入研究后发现，为了提高锂离子和电子的传输速度，可以通过在负极片中加入特定结构的物质，该物质含有亲水和疏水两种基团，加速锂离子和电子传导速

4、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种聚合物，所述聚合物为嵌段共聚物，包括式(i)所示的重复结构单元a和式(ii)所示的重复结构单元b，

5、

6、其中，r1包括-(ch2)anr5r6、-o(ch2)anr5r6、-co(ch2)anr5r6、-coo(ch2)anr5r6，r5和r6各自独立地选自-h、-oh、c1-c12的烷基或c6-c18的芳基中的至少一种，a为0-10的整数；

7、r3包括c1-c12的烷基或其酸酯、或c6-c18的芳基或其酸酯中的至少一种；

8、r2和r4各自独立地包括h或c1-c3的烷基。

9、本专利技术第二方面提供了一种负极片，所述负极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体一侧或两侧的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性物质、导电剂和本专利技术第一方面所述的聚合物。

10、本专利技术第三方面提供了一种电池，该电池包括本专利技术第一方面所述的聚合物，和/或本专利技术第二方面所述的负极片。

11、通过上述技术方案，本专利技术与现有技术相比至少具有以下优势：

12、本专利技术的该聚合物同时具有亲水性和疏水性，使用其制备得到的负极片能够加快锂离子和电子的结合，提高锂离子和电子的传输速度；进而制得的电池能够避免析锂风险、提升快充性能和倍率性能，延长使用寿命。

13、本专利技术的其它特点和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

14、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本文中，在没有特别说明的情况下，数据范围均包括端点。

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【技术保护点】

1.一种聚合物，其特征在于，所述聚合物为嵌段共聚物，包括式(I)所示的重复结构单元A和式(II)所示的重复结构单元B，

2.根据权利要求1所述的聚合物，其中，R3包括C1-C6的烷基或其酸酯、或C6-C10的芳基或其酸酯，优选R3包括甲基、乙基、异丙基、正丁基、甲苯基和磺酸基中的至少一种；优选地，所述酸酯基团选自-SO3-、-P(OH)3、CrO42-、Cr2O72-和NO3-中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述重复结构单元A和所述重复结构单元B以C-C键连接；

4.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述重复结构单元A包括第一单体，所述第一单体具有式(IⅡ)所示结构，所述重复结构单元B包括第二单体，所述第二单体具有式(IV)所示结构；

5.根据权利要求4所述的聚合物，其中，所述第一单体包括甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯和/或N,N二甲基丙烯酰胺；

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的聚合物，其中，所述聚合物包括如下式(V)所示的结构：

7.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括负极集流

8.根据权利要求7所述的负极片，其特征在于，所述负极活性材料层还包括含卤素的酯类；

9.根据权利要求7所述的负极片，其中，以所述负极活性材料层的总重量为基准，所述聚合物的重量含量为0.5-3wt％；

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-7任一项所述的聚合物和/或权利要求8或9所述的负极片。

...

【技术特征摘要】

1.一种聚合物，其特征在于，所述聚合物为嵌段共聚物，包括式(i)所示的重复结构单元a和式(ii)所示的重复结构单元b，

2.根据权利要求1所述的聚合物，其中，r3包括c1-c6的烷基或其酸酯、或c6-c10的芳基或其酸酯，优选r3包括甲基、乙基、异丙基、正丁基、甲苯基和磺酸基中的至少一种；优选地，所述酸酯基团选自-so3-、-p(oh)3、cro42-、cr2o72-和no3-中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述重复结构单元a和所述重复结构单元b以c-c键连接；

4.根据权利要求1所述的聚合物，其中，所述重复结构单元a包括第一单体，所述第一单体具有式(iⅱ)所示结构，所述重复结构单元b包括第二单体，所述第二单体具有式(iv)所示结构；

5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘珊珊，刘春洋，李素丽，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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