[发明专利]贻贝仿生聚合物及其制备方法、正极粘结剂、二次电池

说明书

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种贻贝仿生聚合物及其制备方法、正极粘结剂、二次电池。本发明贻贝仿生聚合物的结构式如式(I)所示，其中，5≤x≤5000，5≤y≤500，5≤z≤200，且x、y、z均为整数。本发明贻贝仿生聚合物具有多巴胺结构以及羧基，因此与金属集流体和正极活性材料之间均有较强的粘附力，作为正极粘结剂时，可提升所得正极材料、正极和二次电池的循环性能、倍率性能及导电性能；

技术领域

本发明属于二次电池技术领域，具体涉及一种贻贝仿生聚合物及其制备方法，一种正极粘结剂，一种正极材料，一种正极，以及一种二次电池。

背景技术

目前，纯电动汽车已经成为新能源汽车的主流趋势，作为电动汽车的动力源，锂离子电池目前已成为电子设备和纯电动汽车中一种越来越受欢迎的技术。在电池材料的研究中，多集中在正极材料、负极材料、电解液以及隔膜方面，对于电池中的辅助材料，如导电剂、粘结剂、分散剂等的研究较少。在电极中，粘结剂是用来将电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物，其主要作用是粘结、增强电极活性材料与导电剂和集流体之间的电接触，稳定电极的结构。目前，传统商业用的锂离子电池的粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)，其发挥粘结性能主要依靠范德华力，因此粘结强度较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种贻贝仿生聚合物及其制备方法，一种正极粘结剂，一种正极材料，一种正极，以及一种二次电池，旨在解决现有正极粘结剂存在的粘结效果较差的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种贻贝仿生聚合物，其结构式如式(I)所示：

其中，5≤x≤5000，5≤y≤500，5≤z≤200，且x、y、z均为整数。

本发明另一方面提供一种贻贝仿生聚合物的制备方法，其包括如下步骤：

提供丙烯酸酯类硬单体、丙烯酸酯类软单体、不饱和酸酐化合物、含多巴胺结构的化合物；

将所述丙烯酸酯类硬单体、所述丙烯酸酯类软单体与所述不饱和酸酐化合物进行自由基聚合反应，生成聚丙烯酸酯-不饱和酸酐共聚物；

所述聚丙烯酸酯-不饱和酸酐共聚物与所述含多巴胺结构的化合物进行共聚接枝反应，得到所述贻贝仿生聚合物；

所述贻贝仿生聚合物的结构式如式(I)所示：

所述聚丙烯酸酯-不饱和酸酐共聚物的结构式如式(II)所示：

其中，5≤x≤5000，5≤y≤500，5≤z≤200，且x、y、z均为整数。

作为本发明的一种优选技术方案，所述丙烯酸酯类硬单体选自甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸甲酯。

作为本发明的一种优选技术方案，所述丙烯酸酯类软单体选自甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一种。

作为本发明的一种优选技术方案，所述含多巴胺结构的化合物选自多巴胺和/或左旋多巴。

作为本发明的一种优选技术方案，所述不饱和酸酐化合物选自马来酸酐、甲基丙烯酸酐、纳迪克酸酐中的至少一种。

作为本发明的一种优选技术方案，将所述丙烯酸酯类硬单体、所述丙烯酸酯类软单体与所述不饱和酸酐化合物进行自由基聚合反应的步骤中，所述丙烯酸酯类硬单体、所述丙烯酸酯类软单体与所述不饱和酸酐化合物的摩尔比为(1-10):(1-15):(0.5-1)。