一种水系粘结剂组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水系粘结剂组合物及其制备方法和应用，该水系粘结剂组合物包括水系交联聚合物的碱络合物、支链型聚合物、引发剂和溶剂；其中，水系交联聚合物的碱络合物为水系交联聚合物与氢氧化铵的络合物；水系交联聚合物由丙烯酸与硅烷偶联剂交联得到；支链型聚合物选自聚醚酰亚胺、聚乙烯醇和聚丙酰胺中的至少一种。本发明专利技术利用硅烷偶联剂与丙烯酸发生自由基聚合形成网络型分子结构，产生一定的Si‑OH基团，能与硅纳米颗粒表面的Si‑OH交联，形成原位交联3D网络，同时具有一定的硬度和弹性模量，有效抑制硅基负极材料的膨胀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池粘结剂，尤其涉及一种水系粘结剂组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

1、硅基负极材料(硅及其氧化物)具有较高的理论比容量(4200mah/g)和较低的放电电位，且硅在地球中储量高、成本低，被认为是最有可能取代商用石墨的负极材料。然而，硅基锂电池的初始循环库伦效率较低，充放电过程中体积膨胀率大(300％)，还会在材料与集流体之间会产生较大的机械应力。经过多次充放电循环，硅基材料还会发生粉末化、从集流体上脱落等现象，阻碍锂离子在材料内的传输。

2、为了解决硅基负极材料的体积膨胀问题，科研人员尝试从多方面对其性能进行改进，例如在硅颗粒、导电添加剂和集流剂之间引入粘结剂，从而提供强大的粘附/凝聚力，保持电极基体在充电/放电过程中的完整性，保证电子接触，实现可持续的循环性能。例如专利cn109428080a公开了一种负极粘结剂、负极极片与锂离子二次电池。该负极粘结剂为共聚物，共聚物的聚合物链中含有三种以上的具有羰基、胺基及硅氧烷基中一种或几种的乙烯基单元，且至少一种乙烯基单元具有硅氧烷基。专利cn112563478a公开了一种基于改性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水系粘结剂组合物，其特征在于，包括水系交联聚合物的碱络合物、支链型聚合物、引发剂和溶剂；

2.根据权利要求1所述的水系粘结剂组合物，其特征在于，基于100质量份所述水系交联聚合物，所述氢氧化铵的质量份数为8～15份，所述支链型聚合物的质量份数为0.005～2.5份，所述引发剂的质量份数为0.15～0.3份。

3.水系粘结剂组合物，其特征在于，所述水系交联聚合物的制备方法包括以下步骤：于溶剂中，将丙烯酸与硅烷偶联剂在引发剂的作用下加热反应得到所述水系交联聚合物；

4.权利要求1-3任一所述的水系粘结剂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：<...

【技术特征摘要】

1.一种水系粘结剂组合物，其特征在于，包括水系交联聚合物的碱络合物、支链型聚合物、引发剂和溶剂；

2.根据权利要求1所述的水系粘结剂组合物，其特征在于，基于100质量份所述水系交联聚合物，所述氢氧化铵的质量份数为8～15份，所述支链型聚合物的质量份数为0.005～2.5份，所述引发剂的质量份数为0.15～0.3份。

3.水系粘结剂组合物，其特征在于，所述水系交联聚合物的制备方法包括以下步骤：于溶剂中，将丙烯酸与硅烷偶联剂在引发剂的作用下加热反应得到所述水系交联聚合物；

4.权利要求1-3任一所述的水系粘结剂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

【专利技术属性】
技术研发人员：何睿，喻学锋，董瑞，康翼鸿，边式，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：