【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及用于电化学电池电极的粘合剂和传导性添加剂领域，更特别涉及用于锂金属电池、锂离子电池或超级电容器的电极的传导性粘合剂和添加剂。本专利技术的粘合剂(也充当传导性添加剂)由传导性石墨烯片或石墨烯聚合物构成。本专利技术还提供含有溶解或分散在液体介质中的石墨烯聚合物的传导性粘合剂前体溶液、悬浮液或糊料。
技术介绍
聚偏二氟乙烯(PVDF)和苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)是用于锂离子电池的阳极和阴极或用于锂金属电池的阴极的最常用粘合剂材料。但是，这两种材料不导电或导热。此外，它们不是电活性材料；即它们在用作阳极或阴极中的粘合剂时不能储存锂。这些特征具有一些不合意的后果 (I)Li-离子电池中的电化学反应是放热的，因此该电池在充电和放电周期中产生热。此外，在Li-离子电池中在滥用条件下出现显著的放热生热，如短路、过充电、过放电和高温工作。放热生热归因于包括电极中的PVDF与“锂化”碳的反应、电解质与由阴极材料分解而释放的氧的反应和电极钝化层的击穿在内的效应的组合。Li-离子电池中的低散热速率会损害电池性能并可能在高温下造成可燃气体的释放，这被称作“热失控”。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.24 US 12/655,1721.用于电化学电池的导电电极，所述电极包含电活性材料颗粒和传导性电石墨烯聚合物粘合剂，所述粘合剂将许多电活性材料颗粒结合在一起，其中所述粘合剂的量为总电极重量的O. Ol重量％至90重量％。 .1.权利要求I的电极，其是碱金属电池、碱性电池、金属-空气电池或超级电容器的电极。2.权利要求I的电极，其是锂金属电池、锂离子电池或锂-空气电池的阴极或阳极。3.权利要求I的电极,其中粘合剂的量为总电极重量的O.5重量％至50重量％。4.权利要求I的电极，其中粘合剂的量为总电极重量的I重量％至15重量％。5.权利要求I的电极,进一步包含传导性填料,其量为总电极重量的I重量％至15重量％。6.权利要求I的电极，其中所述石墨烯聚合物具有10纳米至10微米的长度或宽度。7.权利要求I的电极，其中所述石墨烯聚合物具有100纳米至I微米的长度或宽度。8.权利要求I的电极，其中当以厚度小于I微米的薄膜形式测量时，所述石墨烯聚合物具有大于10_5S/cm的电导率。9.权利要求I的电极，其中当以厚度小于I微米的薄膜形式测量时，所述石墨烯聚合物具有大于lS/cm的电导率。10.权利要求I的电极，其中当以厚度小于I微米的薄膜形式测量时，所述石墨烯聚合物具有大于10S/Cm的电导率和/或大于IOW/(mK)的热导率。11.权利要求I的电极，其中当以厚度小于I微米的薄膜形式测量时，所述石墨烯聚合物具有大于100S/cm的电导率和/或大于IOOW/(mK)的热导率。12.权利要求I的电极，其中当以厚度小于I微米的薄膜形式测量时，所述石墨烯聚合物具有大于500S/cm的电导率和/或大于200W/(mK)的热导率。13.权利要求I的电极，其中当以厚度小于I微米的薄膜形式测量时，所述石墨烯聚合物具有大于300W/(mK)的热导率。14.权利要求I的电极，其中所述电极是锂离子电池或锂金属电池的阴极，当以无电解质的干电极状态测量时，所述阴极具有大于10_6S/Cm的电导率。15.权利要求I的电极，其中所述电极是锂离子电池或锂金属电池的阴极，当以无电解质的干电极状态测量时，所述阴极具有大于10_3S/Cm的电导率。16.权利要求I的电极，其中所述电极是锂离子电池或锂金属电池的阴极，当以无电解质的干电极状态测量时，所述阴极具有大于lS/cm的电导率。17.权利要求I的电极，其中所述石墨烯聚合物具有小于25重量％的氧含量。18.权利要求I的电极，其中所述石墨烯聚合物具有小于5重量％的氧含量。19.权利要求I的电极，其中所述石墨烯聚合物具有5重量％至25重量％的氧含量。20.权利要求I的电极，其中所述石墨烯聚合物具有附着到石墨烯聚合物的边缘或表面的化学官能团。21.权利要求20的电极，其中所述化学官能团选自烷基硅烷或芳基硅烷、烷基或芳烷基、羟基、羧基、胺基、磺酸基(_S03H)、醛基、醌基、氟碳化合物、以及它们的组合。22.权利要求I的电极，所述电极如下制造(a)制备前体溶液或悬浮液，其中所述石墨烯聚合物溶解或分散在液体介质中；(b)在所述前体溶液或悬浮液中混合许多电活性材料颗粒以形成浆料或糊料；(C)将所述浆料或糊料的涂层施加到集流体上；和(d)从所述涂层中除去所述液体介质以形成所述电极。23.含有权利要求I的石墨烯聚合物的前体溶液或悬浮液，其中所述石墨烯聚合...
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