System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 复合导电粘结剂及其制备方法、电池负极和电池技术_技高网

复合导电粘结剂及其制备方法、电池负极和电池技术

技术编号:41282646 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-11 09:32
本申请提供了一种复合导电粘结剂及其制备方法、电池负极和电池,以解决现有技术中硅负极体积膨胀而导致电池容量损失、寿命缩短的技术问题。上述复合导电粘结剂的制备方法包括以下步骤:将聚丙烯酸溶液加入至聚苯胺溶液中,得到第一溶液;将多巴胺加入至第一溶液中,调节pH值至碱性使多巴胺自聚合,得到复合导电粘结剂。上述复合导电粘结剂的制备方法引入富含酚羟基的聚多巴胺来充当交联点,通过聚多巴胺的羟基与聚丙烯酸上的羧基之间形成的氢键及共价键来实现聚丙烯酸三维网络的构建,上述三维网络能够有效地传递硅负极膨胀时产生的应力,并且可以与硅颗粒形成多重氢键,进一步改善硅颗粒的脱落问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,特别是涉及一种复合导电粘结剂及其制备方法、电池负极和电池


技术介绍

1、锂离子电池中,石墨作为负极活性材料应用,但其较低的理论比容量已无法适应快速科技发展下市场对高能储能锂离子电池的能量要求。硅材料储量丰富且具有高于石墨十倍的理论比容量,成为最具潜力的替代负极活性材料之一。然而硅负极大于300%的体积膨胀会引发一些列问题,如活性材料的脱离与破裂、sei膜的破裂与不稳定生长等,从而导致电池容量的急剧损失,使用寿命缩短等诸多问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种复合导电粘结剂及其制备方法、电池负极和电池,以解决现有技术中硅负极体积膨胀而导致电池容量损失、寿命缩短的技术问题。

2、为达到上述目的,本专利技术提供的技术方案如下:

3、本专利技术的第一方面,提供了一种复合导电粘结剂的制备方法,包括以下步骤:将聚丙烯酸溶液加入至聚苯胺溶液中,得到第一溶液;将多巴胺加入至所述第一溶液中,调节ph值至碱性使所述多巴胺自聚合,得到所述复合导电粘结剂。

4、进一步地,所述聚苯胺溶液的浓度为1.0~2.0mg/ml,所述聚丙烯酸溶液的浓度为5.0~7.0mg/ml。

5、进一步地,所述聚丙烯酸溶液与所述聚苯胺溶液的体积比为1∶1.5~2.5。

6、进一步地,所述多巴胺与聚丙烯酸的质量比为1~2∶1。

7、进一步地,所述调节ph值为碱性的步骤中,ph值调节至8~9;所述多巴胺自聚合反应的温度为50℃~70℃。

8、本专利技术的第二方面,提供上述制备方法制备得到的复合导电粘结剂。

9、本专利技术的第三方面,提供一种电池负极,包括集流体、硅基负极材料和上述的复合导电粘结剂,所述硅基负极材料与所述复合导电粘结剂的混合浆料涂覆于所述集流体上。

10、本专利技术的第四方面,提供一种电池,包括上述的电池负极。

11、本专利技术提供的复合导电粘结剂的制备方法,引入富含酚羟基的聚多巴胺来充当交联点,通过聚多巴胺的羟基与聚丙烯酸上的羧基之间形成的氢键及共价键来实现聚丙烯酸三维网络的构建,上述三维网络能够有效地传递硅负极膨胀时产生的应力,并且可以与硅颗粒形成多重氢键,进一步改善硅颗粒的脱落问题。另外,聚苯胺与聚丙烯酸之间的静电相互作用、聚苯胺与聚多巴胺之间形成的氢键,都有利于聚苯胺的均匀分散,确保负极具有良好的导电性,从而使电池具有良好的倍率性能;且因为不需要额外添加导电剂,能够进一步提高电池的能量密度。

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【技术保护点】

1.一种复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,所述聚苯胺溶液的浓度为1.0~2.0mg/mL,所述聚丙烯酸溶液的浓度为5.0~7.0mg/mL。

3.根据权利要求2所述的复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯酸溶液与所述聚苯胺溶液的体积比为1∶1.5~2.5。

4.根据权利要求2所述的复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,所述多巴胺与聚丙烯酸的质量比为1~2∶1。

5.根据权利要求1所述的复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,所述调节pH值为碱性的步骤中,pH值调节至8~9;所述多巴胺自聚合反应的温度为50℃~70℃。

6.权利要求1至5任意一项所述的制备方法制备得到的复合导电粘结剂。

7.一种电池负极,其特征在于,包括集流体、硅基负极材料和权利要求6所述的复合导电粘结剂,所述硅基负极材料与所述复合导电粘结剂的混合浆料涂覆于所述集流体上。

8.一种电池,其特征在于,包括权利要求7所述的电池负极。

【技术特征摘要】

1.一种复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,所述聚苯胺溶液的浓度为1.0~2.0mg/ml,所述聚丙烯酸溶液的浓度为5.0~7.0mg/ml。

3.根据权利要求2所述的复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯酸溶液与所述聚苯胺溶液的体积比为1∶1.5~2.5。

4.根据权利要求2所述的复合导电粘结剂的制备方法,其特征在于,所述多巴胺与聚丙烯酸的质量比为1~2∶1。...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卓王志斌徐雄文周丰平
申请(专利权)人:湖南立方新能源科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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