[发明专利]一类含吡啶基团的锂离子正极水系粘结剂及其制备方法、锂离子二次电池

摘要

本发明提供了一类含吡啶基团的锂离子正极水系粘结剂，其为聚乙烯马来酸酐与吡啶甲醇的醇解产物。本发明还提供了该粘结剂的制备方法：向聚乙烯马来酸酐溶液中加入吡啶甲醇，加热反应后，使用氢氧化锂溶液锂化并除去溶剂得到。本发明还提供了使用该粘结剂的锂离子二次电池。本发明的水系粘结剂结构中包含酯基、羧酸、羧酸锂和吡啶基团，能提供优良的粘结性，分子链间氢键作用的存在能更好的维持电极的稳定性，同时羧酸锂和吡啶基团的引入能促进离子迁移速率。采用该类粘结剂组装的磷酸亚铁锂扣式电池电池阻抗更小，放电比容量更高，综合性能超越了目前市场上商业粘结剂所制作的电池，尤其在快充方面，可在20C的倍率下进行3000次稳定循环。

主权项

1.一类含吡啶基团的锂离子正极水系粘结剂，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯马来酸酐与吡啶甲醇的醇解酯化产物，所述吡啶甲醇为2‑吡啶甲醇或3‑吡啶甲醇；其中，粘结剂的结构式为：聚乙烯马来酸酐的结构式为：其中，Py为2‑吡啶基或者3‑吡啶基；x≥1，y≥1，z≥1，k≥1，m≥1，n≥1；对于聚乙烯马来酸酐，当m≠n时，该聚合物为共混型聚乙烯马来酸酐，即聚乙烯‑Co‑马来酸酐；当m＝n＝1时，该聚合物为交替型聚乙烯马来酸酐，即聚乙烯‑Alt‑马来酸酐。