[发明专利]双重网络结构水性复合粘结剂及其制备方法与在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种双重网络结构水性复合粘结剂，其特征在于，包含水溶性聚合物、羧甲基纤维素和交联剂，以所述双重网络结构水性复合粘结剂的总重量计，所述水溶性聚合物占85-99.4wt％，所述羧甲基纤维素占0.5-10wt％，所述交联剂占0.1-5wt％，所述双重网络结构水性复合粘结剂由所述交联剂将所述树枝状水溶性高分子交联形成双重网络结构型分子结构而制成。

2.根据权利要求1所述的双重网络结构水性复合粘结剂，其特征在于，所述羧甲基纤维素的分子量M_W为50000-300000，取代度为0.5-1.5。

3.根据权利要求1所述的双重网络结构水性复合粘结剂，其特征在于，所述水溶性聚合物为水性聚丙烯酸类共聚物，所述交联剂为无机交联剂或有机交联剂。

4.根据权利要求3所述的双重网络结构水性复合粘结剂，其特征在于，所述无机交联剂为无机金属阳离子Cu²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Cr³⁺、Fe³⁺、Al³⁺中的一种或多种的组合，所述有机交联剂为有机过氧化物交联剂、硅烷偶联剂、氮丙啶类交联剂、碳化亚胺类交联剂、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种的组合。

5.权利要求1-4中任一项所述的双重网络结构水性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

使羧甲基纤维素与第一共聚单体和/或第二共聚单体和/或第三共聚单体和交联剂在除氧的水性体系中，在引发剂引发下，在pH 6-9、温度40-120℃的条件下进行聚合反应4-10h，制得所述双重网络结构水性复合粘结剂；

所述第一共聚单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸中的一种或多种的组合；所述第二共聚单体为丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸-2-羧丙酯中的一种或多种的组合；所述第三共聚单体为甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸-2羟基乙酯、丙烯酸乙酯的一种或多种的组合。

6.根据权利要求5所述的双重网络结构水性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，

以所述水溶性聚合物的固形物含量计，所述第一共聚单体的用量占0-50wt％；

以所述水溶性聚合物的固形物含量计，所述第二共聚单体的用量占0-50wt％；

以所述水溶性聚合物的固形物含量计，所述第三共聚单体的用量占0-50wt％；

所述引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁脒中的一种以上，以所述水性共聚物的固形物含量计，所述引发剂的用量占0.1-2.5wt％；

7.根据权利要求5所述的双重网络结构水性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，引发剂一次性加入包含羧甲基纤维素与第一共聚单体和/或第二共聚单体和/或第三共聚单体的所述水性体系中进行聚合反应；或者，先使0.1-2.4wt％的引发剂与0.5-9.5wt％的羧甲基纤维素与0-50wt％的第一共聚单体和0-50wt％的第二共聚单体和0-50wt％的第三共聚单体在所述水性体系中进行聚合反应长达0.5-9.5h，然后使0.1-2.4wt％的引发剂与0.5-9.5wt％的羧甲基纤维素与0-50wt％的第一共聚单体和0-50wt％的第二共聚单体和0-50wt％的第三共聚单体在所述水性体系中进行聚合反应长达0.5-9.5h。

8.权利要求1～4任一项所述双重网络结构水性复合粘结剂应用于锂离子电池，其特征在于，包括锂离子电池正极、锂离子电池负极、隔膜和电解液；所述锂离子电池负极包括负极基材和涂覆在所述负极基材上的负极材料，所述负极材料包含负极活性材料、导电剂和所述的双重网络结构水性复合粘结剂。