[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有效
申请号: | 200810180725.8 | 申请日: | 2008-11-28 |
公开(公告)号: | CN101447561A | 公开(公告)日: | 2009-06-03 |
发明(设计)人: | 崔南顺;柳京汉;李相旻;朴修泳;李斗庆;崔完旭 | 申请(专利权)人: | 三星SDI株式会社 |
主分类号: | H01M4/02 | 分类号: | H01M4/02;H01M4/60;H01M10/36 |
代理公司: | 北京德琦知识产权代理有限公司 | 代理人: | 徐江华;王珍仙 |
地址: | 韩国*** | 国省代码: | 韩国;KR |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 充电 锂电池 负极 包括 | ||
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。
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