[发明专利]可再充电锂电池用负极和包括该负极的可再充电锂电池

权利要求书

1.一种可再充电锂电池用负极，包括：集流体以及在所述集流体上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括互穿网络和所述互穿网络中的负极活性材料，所述互穿网络通过将具有羟基或胺基的第一聚合物与具有羧基的第二聚合物进行交联而形成；

其中所述交联通过在80～120℃范围的温度下的第一次热处理，以及在130～200℃范围的温度下、在真空下的第二次热处理进行；且

所述第一聚合物包括由下述结构式1～3表示的重复单元中的一个：

结构式1

其中R₁和R₄分别独立地为C1～C4亚烷基或亚烷氧基；

R₂和R₃分别独立地为-(CRR′)_n-，其中R和R′分别独立地为氢或C1～C5烷基，n为1～4的整数；

X和Y分别独立地选自碱金属；

结构式2

其中R₅～R₇和R₁₀分别独立地为氢或C1～C5烷基；

R₈为-(CRR′)_n-，其中R和R′分别独立地为氢或C1～C5烷基，n为0～4的整数；

R₉和R₁₁分别独立地选自由氢、C1～C5烷基和-(CRR′)_nOR″构成的组中，其中R、R′和R″分别独立地为氢或C1～C5烷基，n为1～4的整数；

R₁₂为-OCOZ，其中Z为碱金属；

m在0.1～1范围；

结构式3

其中R₁₃、R₁₅和R₁₇～R₂₂分别独立地为-(CRR′)_n-，这里R和R′分别独立地为氢或C1～C5烷基，n为1～4的整数；

R₁₄和R₁₆分别独立地为-[(CRR′)_p-(NH)]_q-，其中R和R′分别独立地为氢或C1～C5烷基，p为1～4的整数，q为1或2的整数；

所述第二聚合物包括具有下述结构式4的重复单元的聚合物：

结构式4

其中R₂₃～R₂₅和R₂₈分别独立地为氢或C1～C5烷基；

R₂₆为-(CRR′)_n-，其中R和R′分别独立地为氢或C1～C5烷基，n为0～4的整数；

R₂₇和R₂₉分别独立地选自由氢、C1～C5烷基和-(CRR′)_nOR″构成的组中，其中R、R′和R″分别独立地为氢或C1～C5烷基，n为1～4的整数；

R₃₀为-OCOZ，其中Z为碱金属；且

0＜z≤1。

2.根据权利要求1所述的负极，其中所述互穿网络通过进一步交联第三聚合物而形成，所述第三聚合物为橡胶类或含氟类聚合物；

其中所述橡胶类聚合物的第三聚合物选自由丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、羧基改性丁苯橡胶、改性聚有机硅氧烷类聚合物以及它们的组合构成的组中；且

所述含氟类聚合物的第三聚合物选自由聚偏氟乙烯(PVDF)、偏氯乙烯和六氟丙烯的共聚物以及它们的组合构成的组中。

3.根据权利要求1所述的负极，其中所述互穿网络不发生电化学反应。

4.根据权利要求1所述的负极，其中所述互穿网络的拉伸强度为40MPa或更小。

5.根据权利要求1所述的负极，其中当在浸入电解质溶液中12小时前后测量时，所述互穿网络具有5％或更小的耐溶剂性。

6.根据权利要求1所述的负极，其中所述互穿网络包括摩尔比在95∶5～20∶80范围的第一和第二聚合物。

7.根据权利要求2所述的负极，其中第一和第二聚合物与第三聚合物的摩尔比在95∶5～60∶40范围。