[發明專利]一種用于鋰離子電池的粘結劑

有效

• 申請號: 201610009335.9
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105504169B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 魏良明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C08F251/02
• 分類號: C08F251/02;C08F220/06;C09J151/02;C09J109/06;C09J105/04;C09J103/02;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

1.一種聚丙烯酸鈉共價接枝的羧甲基纖維素鈉共聚物，其特征在于，用于鋰離子電池，其結構式為：

其中，R＝H，CH₃或C₂H₅；所述共聚物采用以下方法制備得到：在引發劑存在下，使丙烯酸單體接枝在羧甲基纖維素鈉上并形成聚丙烯酸支鏈，之后通過調節pH值至3-9，使聚丙烯酸中的一部分羧基轉化為鹽；其中，所述的丙烯酸單體與羧甲基纖維素鈉的質量比為1:4～4:1，所述的引發劑與羧甲基纖維素鈉的質量比為0.01:1～0.5:1。

2.一種權利要求1所述的聚丙烯酸鈉共價接枝的羧甲基纖維素鈉共聚物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將羧甲基纖維素鈉溶解于水中，充分攪拌得到均勻的羧甲基纖維素鈉水溶液；

(2)加入丙烯酸單體和引發劑進行反應，反應溫度為30-100℃，反應時間為0.5h以上；

(3)調節反應體系的pH＝3-9，得到所述聚丙烯酸鈉共價接枝的羧甲基纖維素鈉共聚物。

3.根據權利要求2所述的聚丙烯酸鈉共價接枝的羧甲基纖維素鈉共聚物的制備方法，其特征在于，在步驟(1)和(2)之間還包括：

向羧甲基纖維素鈉水溶液通入N₂，排除該水溶液中的O₂。

4.根據權利要求2所述的聚丙烯酸鈉共價接枝的羧甲基纖維素鈉共聚物的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，引發劑為過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉的其中一種或幾種。

5.一種用于鋰離子電池的粘結劑，其特征在于，所述的粘結劑包含權利要求1所述的聚丙烯酸鈉共價接枝的羧甲基纖維素鈉共聚物。

6.根據權利要求5所述的粘結劑，其特征在于，所述的粘結劑還包括丁苯橡膠、海藻酸鈉或淀粉的其中一種或幾種；所述的粘結劑中，聚丙烯酸鈉共價接枝的羧甲基纖維素鈉共聚物的含量大于50％。

7.一種使用權利要求5～6中任一項所述的粘結劑制作的電極片。

8.一種權利要求7所述的電極片的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將包含聚丙烯酸鈉共價接枝的羧甲基纖維素鈉共聚物的粘結劑與電極活性材料、導電劑混合均勻制漿；

(2)制得的漿料經涂布、干燥，制得電極片。

9.根據權利要求8所述的電極片的制作方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述粘結劑占電極片重量的5～60wt％。

10.根據權利要求8所述的電極片的制作方法，其特征在于，所述步驟(1)中，電極活性材料為中間相碳微球、天然石墨、人造石墨、表面改性的天然石墨、非晶硅、多晶硅、碳包裹的非晶硅顆粒、氧化亞硅顆粒、二氧化錫顆粒或硅基合金粉末的其中一種或幾種。

11.根據權利要求8所述的電極片的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，導電劑為導電炭黑、石墨烯或碳納米管的其中一種或幾種。

12.一種使用權利要求7所述的電極片制作的電化學裝置。