[发明专利]一种聚合物粘结剂及其制备方法和应用以及锂离子电池和硅基负极在审

专利信息
申请号: 202010346989.7 申请日: 2020-04-28
公开(公告)号: CN111525135A 公开(公告)日: 2020-08-11
发明(设计)人: 霍振翔;蒋玉雄 申请(专利权)人: 厦门高容纳米新材料科技有限公司
主分类号: H01M4/62 分类号: H01M4/62;H01M4/38;H01M10/0525
代理公司: 厦门市精诚新创知识产权代理有限公司 35218 代理人: 方惠春
地址: 361000 福建省厦门市集美*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 聚合物 粘结 及其 制备 方法 应用 以及 锂离子电池 负极
【权利要求书】:

1.一种聚合物粘结剂的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

S1、将多聚磷酸在惰性气氛下于80~120℃搅拌至粘度为500~2500mPa·s,得到多聚磷酸粘液;

S2、在惰性气氛下,往所述多聚磷酸粘液中加入对苯二甲酸和3,3-二氨基联苯胺,之后升温至180~220℃搅拌反应15~25h,待反应结束后冷却至室温,将所得反应产物转移至水中沉淀,过滤,得到沉淀物;

S3、将所述沉淀物加入到弱酸盐中,搅拌20~30h后过滤,之后将滤渣干燥,得到聚苯并咪唑PBI;

S4、将所述聚苯并咪唑PBI与聚丙烯酸PAA于溶剂中混合均匀,得到固含量为5~50%的聚合物粘结剂PAA-PBI。

2.根据权利要求1所述的聚合物粘结剂的制备方法,其特征在于,

步骤S1中,所述多聚磷酸的数均分子量Mn为10000~300000;

步骤S4中,所述聚丙烯酸PAA的数均分子量Mw为750000~4000000。

3.根据权利要求1所述的聚合物粘结剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,对苯二甲酸和3,3-二氨基联苯胺的摩尔比为(0.9~1.1):1;对苯二甲酸和3,3-二氨基联苯胺的总加入速率为0.05~0.15g/min。

4.根据权利要求1所述的聚合物粘结剂的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述沉淀物与弱酸盐的重量比为(0.005~0.04):1;所述弱酸盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸氢钾中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的聚合物粘结剂的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述聚苯并咪唑PBI与聚丙烯酸PAA的质量比为1:(20~50)。

6.根据权利要求1所述的聚合物粘结剂的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述聚合物粘结剂PAA-PBI中聚苯并咪唑PBI的浓度为0.2~1.8%,聚丙烯酸PAA的浓度为8~35%。

7.由权利要求1~6中任意一项所述的方法制备得到的聚合物粘结剂。

8.权利要求7所述的聚合物粘结剂作为锂离子电池硅基负极粘结剂的应用。

9.一种锂离子电池硅基负极,所述锂离子电池硅基负极含有负极材料、导电剂和粘结剂,其特征在于,所述粘结剂为权利要求7所述的聚合物粘结剂。

10.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池的负极为权利要求9所述的锂离子电池硅基负极。

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