[发明专利]一种水性复合粘结剂及其制备水性正极浆料方法

权利要求书

1.一种水性复合粘结剂，其特征在于，包括以含-COOLi官能团的水溶性聚合物、水溶性含锂硅酸盐类或者能与游离Li⁺形成络合物的水溶性粘结剂为离子型粘结剂；以具有吸附絮凝作用的长链水溶性聚合物为柔韧剂；以水溶性聚合物为主粘结剂，三者共混形成水性复合粘结剂；其各自组成成分按质量份数为：主粘结剂65-70份；离子型粘结剂30-35份；柔韧剂1.5份。

2.如权利要求1所述的水性复合粘结剂，其特征在于，所述离子型粘结剂为含-COOLi官能团的水溶性聚合物选自羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸锂、聚甲基丙烯酸锂及其衍生物中的至少一种。

3.如权利要求1所述的水性复合粘结剂，其特征在于，所述水溶性含锂硅酸盐为硅酸锂。

4.如权利要求1所述的水性复合粘结剂，其特征在于，所述能与游离Li⁺形成络合物的水溶性粘结剂为聚氧化乙烯。

5.如权利要求2所述的水性复合粘结剂，其特征在于，所述离子型粘结剂为羧甲基纤维素锂，其制备方法具体包括：将羧甲基纤维素钠分散于乙醇中，搅拌下加酸溶解，待有不溶物析出，加入90％的乙醇，沉淀、过滤、洗涤，干燥得羧甲基纤维素；将羧甲基纤维素分散于乙醇中，加入氢氧化锂溶液，搅拌至羧甲基纤维素全部溶解，加入90％的乙醇，沉淀、过滤、洗涤，干燥得羧甲基纤维素锂，溶解于去离子水中形成质量分数为2％的水溶液。

6.如权利要求1所述的水性复合粘结剂，其特征在于，所述柔韧剂为部分水解聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇中的一种或几种。

7.如权利要求6所述的水性复合粘结剂，其特征在于，所述柔韧剂为部分水解聚丙烯酰胺，其制备方法具体包括：将聚丙烯酰胺溶于水中，加入氢氧化锂，加热至40～90℃，搅拌2～8h，冷却至室温，加入有机溶剂如乙醇至有固体析出，静置，抽滤，洗涤，烘干，烘干温度为50～80℃，溶于去离子水中，形成质量分数为0.15％的水溶液。

8.如权利要求1所述的水性复合粘结剂，其特征在于，所述主粘结剂为聚乙烯醇，具体为将溶液加热至50～80℃，至聚乙烯醇全部溶解，形成质量分数为10％的水溶液。

9.一种使用权1所述水性复合粘结剂制备水性正极浆料的方法，其特征在于，包括：按质量份数称取 水性复合粘结剂8份、导电剂10份、正极材料82份、去离子水200-250份；将主粘结剂、离子型粘结剂、柔韧剂分别与去离子水加入到搅拌装置中溶解，得到各组分的溶液，将这三种溶液按配方量共混得到高分子溶液：将导电剂加入到高分子溶液中，快速搅拌至少1小时：加入正极材料，搅拌至少3小时，加入少量乙醇消泡，得到正极浆料。

10.如权利要求9所述的水性复合粘结剂制备水性正极浆料方法，其特征在于，所述正极材料为铝掺杂尖晶石锰酸锂，其制备方法如下：首先按化学计量比精确称量无水Li₂CO₃、电解MnO₂和γ-Al₂O₃，然后在玛瑙研钵中充分研磨后移至氧化铝坩埚中，在空气气氛下，以10℃/min的速率升温至800℃，保温12h，自然冷却至室温后即可以取出，得目标产物。