[发明专利]一种硅基负极粘结剂、其制备方法及在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种硅基负极粘结剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将铜丝与酸混合，得到改性铜丝；

(2)将所述改性铜丝、第一单体、反应配体、第一功能性引发剂和第一溶剂混合，进行第一聚合反应，得到第一端基功能化聚合物；

(3)将所述改性铜丝、第二单体、反应配体、第二功能性引发剂和第一溶剂混合，进行第二聚合反应，得到第二端基功能化聚合物；

(4)将所述第一端基功能化聚合物、第二端基功能化聚合物和第二溶剂混合，热处理，得到两嵌段共聚物；

(5)将所述两嵌段共聚物、氟代有机酸和第三溶剂混合反应，得到两亲性嵌段共聚物；

(6)将第三单体、第三功能性引发剂和水混合，第一加热，然后再加入第四单体和第四功能性引发剂，第二加热，得到乳液材料；

(7)将步骤(5)得到的两亲性嵌段共聚物、锂源和步骤(6)得到的乳液材料混合，第三加热，得到硅基负极粘结剂；

步骤(1)所述铜丝为单质铜丝；

步骤(1)所述铜丝的直径为0.5～1mm；

步骤(1)所述铜丝的长径比为(1～5):1；

步骤(1)所述将铜丝与酸混合的过程包括：将铜丝置于浓硫酸中，然后取出置于浓盐酸中；

步骤(2)所述第一单体包括甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、醋酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸叔丁酯和N-异丙基丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(2)所述第一功能性引发剂包括2,6-二溴蒽、1,5-二溴蒽和2-溴蒽中的任意一种或至少两种组合；

步骤(2)和步骤(3)所述第一溶剂各自独立的选自甲苯、二甲基亚砜、氯仿、四氢呋喃和二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(2)和步骤(3)所述反应配体各自独立的选自4,4’-二壬基-2,2’-联吡啶、三(2-二甲氨基乙基)胺和五甲基二乙烯三胺中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(3)所述第二单体包括丙烯酸叔丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和甲基丙烯酸正丁酯中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(3)所述第二功能性引发剂包括1,5-二溴蒽、N-(4-溴苯基)马来酰亚胺、N-(4-氯苯基)马来酰亚胺和2,6-二溴蒽中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(4)所述热处理的温度为100～150℃；

步骤(4)所述第二溶剂为甲苯；

步骤(5)所述第三溶剂为二氯甲烷；

步骤(6)所述第四单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈和醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(6)所述第三单体包括苯乙烯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(6)所述第三功能性引发剂和第四功能性引发剂各自独立的选自过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的任意一种或至少两种的组合；

步骤(7)所述锂源为氢氧化锂；

步骤(7)所述两亲性嵌段共聚物和锂源的质量比为(1～3):1；

步骤(7)所述两亲性嵌段共聚物和乳液材料的质量比为1:(4～10)。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜丝置于浓硫酸中的时间为1.5～2.5h。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铜丝置于浓盐酸中的时间为1.5～2.5h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浓硫酸的浓度为70～98％。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浓盐酸浓度为20～38％。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述将铜丝与酸混合后，还包括将得到的铜丝进行干燥的过程。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为真空干燥。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为70～90℃真空干燥。