[發(fā)明專利]負極組合物、制備負極的方法及鋰離子電池有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201580085556.8 | 申請日： | 2015-12-23 |
| 公開（公告）號： | CN108432004B | 公開（公告）日： | 2021-08-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊軍;別依田;竇玉倩;張敬君 | 申請（專利權(quán)）人： | 羅伯特·博世有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/62 | 分類號： | H01M4/62;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/02 |
| 代理公司： | 永新專利商標代理有限公司 72002 | 代理人： | 李振東;過曉東 |
| 地址： | 德國斯*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 負極 組合 制備 方法 鋰離子電池 | ||
1.用于鋰離子電池的負極組合物，其包含：
a)選自以下組中的硅基活性材料：硅、硅合金和硅/碳復(fù)合物；
b)含羧基的粘合劑，其中所述含羧基的粘合劑是羧酸，或者是羧酸及其堿金屬鹽的混合物，其中所述羧酸選自以下組中：聚丙烯酸；
c)聚合且p型摻雜的由通式(1)表示的硅烷偶聯(lián)劑：
Y-(CH2)n-Si-X3 (1)
其中
Y代表能夠在聚合時形成導(dǎo)電聚合物部分的非水解基團，選自以下組中：
及其中*是指在所述硅烷偶聯(lián)劑中Y與由-(CH2)n-Si-X3表示的部分連接的位置；Ra和Rb各自獨立地代表氫原子或選自以下組中的取代基：烷基、烷氧基、烯基、炔基、芳基和芳氧基，
X各自獨立地代表羥基或選自以下組中的可水解基團：鹵原子、烷氧基、醚基和甲硅烷氧基；3個X基團可以彼此相同或不同；及
n代表0至3的整數(shù)；及
e)增鏈劑，其與由所述硅烷偶聯(lián)劑獲得的導(dǎo)電聚合物部分共聚合，所述增鏈劑選自以下組中：苯胺、吡咯、噻吩及它們的衍生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負極組合物，其中所述硅烷偶聯(lián)劑由式(2)表示：
其中，Ra和n具有與針對式(1)給出的定義相同的定義，Re各自獨立地代表烷基，3個Re基團可以彼此相同或不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的負極組合物，其進一步包含：d)碳材料，其中所述碳材料選自以下組中：炭黑、Super P、乙炔黑、Ketjen黑、石墨、石墨烯、碳納米管和氣相生長碳纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的負極組合物，其中所述硅烷偶聯(lián)劑與所述硅基活性材料的重量比不小于0.01:100但是小于3:100。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的負極組合物，其包含：
a)由5至85重量％的所述硅基活性材料；
b)由5至25重量％的所述含羧基的粘合劑；
c)所述硅烷偶聯(lián)劑；
d)由0至80重量％的碳材料；及
e)由0至30重量％的增鏈劑，
其中組分a)、b)、d)和e)的重量百分比是基于所述負極組合物的總重量。
6.制備用于鋰離子電池的負極的方法，其包括：
通過將根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的負極組合物的所有組分與水或含水溶劑混合從而制備漿料；
使所述硅烷偶聯(lián)劑聚合從而獲得聚合產(chǎn)物；及
將所述聚合產(chǎn)物涂覆在集電器上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中通過使用氧化劑或者通過使所述漿料暴露于紫外線輻射和/或微波輻射從而實施聚合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述氧化劑選自以下組中：過二硫酸銨、氯化鐵(III)、氯化銅(II)、硝酸銀、過氧化氫、氯金酸和硝酸銨鈰(IV)。
9.鋰離子電池，其包括由根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的負極組合物制得的負極，或者包括通過根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的方法制得的負極。
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