[发明专利]一种复合粘结剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池硅负极用复合粘结剂，该复合粘结剂为聚乙烯醇-金属有机盐复合粘结剂；其中，金属有机盐与聚乙烯醇中羟基的摩尔比为0.01-0.12：1；所述金属有机盐中采用的金属阳离子为Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Ga³⁺、In³⁺、Ba²⁺、Ce³⁺、Sn²⁺、Ag⁺、Bi³⁺中的一种或两种以上的组合；所述金属有机盐中采用的有机阴离子为乙酸根、己酸丁酸根、乙二酸根、丙稀酸根、谷氨酸根、葡萄糖酸根、赖氨酸根、甲基磺酸根、硫磷丁辛基根、二硫代磷酸二异丙酯根、4-甲基苯甲酸根、三氟乙酸根、双(2-羟乙基)二硫代甲酸根、二异丙基双二硫代碳酸酯根、苯亚磺酸根、乳酸根、乙酰丙酮根、乙烷磺酸根、三氟甲磺酸根、三氟甲碳酸根中的一种或两种以上的组合；

所述复合粘结剂中，金属有机盐的金属离子与聚乙烯醇分子链的羟基形成静电配位结构，金属有机盐的有机阴离子影响锂离子在电极表面的溶剂化结构并参与构筑固体电解质界面膜。

2.根据权利要求1所述的复合粘结剂，其中，所述聚乙烯醇的分子量为12万- 22万。

3.权利要求1-2任一项所述的复合粘结剂的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：

在高温油浴条件下，将聚乙烯醇溶解在溶剂中，充分搅拌，得到溶液A；所述高温油浴的温度为70℃-100℃；

将金属有机盐加入到溶液A中, 搅拌1h-2h，得到复合聚乙烯醇基溶液B，得到所述复合粘结剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述溶剂为水、乙醇、乙二醇、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、异丙醇、二甲基亚砜中的一种或两种以上的组合。

5.一种锂离子电池的硅负极，该锂离子电池的硅负极中以权利要求1-2任一项所述的复合粘结剂作为粘结剂。

6.权利要求5所述的锂离子电池的硅负极的制备方法，该制备方法中包括将硅材料、导电剂和权利要求1-2任一项所述的复合粘结剂混合的步骤；复合粘结剂的添加量为硅材料的质量的14%-28%。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述硅材料为粒径为50nm-200nm的硅颗粒；所述硅颗粒为球形、线形或不规则形状。

8.一种锂离子电池，该锂离子电池含有权利要求5所述的锂离子电池的硅负极。