[發明專利]一種鋰離子電池負極材料粘接劑及負極材料及鋰電池

有效

• 申請號: 201611059992.0
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106803590B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 陳福彥
• 申請（專利權）人: 德陽九鼎智遠知識產權運營有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 房云

本發明公開了一種鋰離子電池負極材料粘接劑，屬于鋰離子電池領域，旨在解決現有粘接劑性能不佳的問題，所述的粘接劑是由二硫醇類單體和馬來酰胺類單體通過聚合得到的高分子聚合物，其中，所述的二硫醇類單體的結構式如下：所述的馬來酰胺類單體的結構式如下：其中，R1為有機二價取代基，R1為1價取代基。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，具體來講是一種負極材料的粘接劑。

背景技術

鋰離子電池主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態；放電時則相反。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現代高性能電池的代表。

鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱其為鋰電池，而真正的鋰電池由于危險性大，很少應用于日常電子產品。

鋰電池負極材料的粘接劑雖然鋰電池中用量比較低，但其作用在于保持電極活性物質，穩定極片結構，以緩沖充放電過程中極片的膨脹和收縮，對電池的比容量（包括質量比容量和體積比容量）具有巨大的影響作用，目前，應用于鋰離子電池的粘結劑主要是有機氟聚合物，電池的比容量還較小。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，一種鋰離子電池負極材料粘接劑，能顯著提高電池的比容量。

本發明采用的技術方案如下：

本發明公開了一種鋰離子電池負極材料粘接劑，所述的粘接劑是由二硫醇類單體和馬來酰胺類單體通過聚合得到的高分子聚合物，其中，

所述的二硫醇類單體的結構式如下：

所述的馬來酰胺類單體的結構式如下：

其中，R1為有機二價取代基，R2為1價取代基。

本發明中的，R1可以有機二甲基團，當實驗發現-(CH2)n，二價聯苯基、-CH2CONH-、-CH2COCH2CO- 、-CH2COCH2-、-O-、-S-、 -S-S-、-CH2COO-、-CH2CO-、-CH2CON-、-CHCHCO-制備的粘接劑具有優異的效果。

作為改進，所述的R2為甲基、乙基、苯基、異丙基、環己基、正丁基、烯丙基、羥基、羥基苯基、芐基。

其中，所述-(CH2)n中的n位于1-10之間，如二價甲基、乙烷基、丙烷基等。

本發明還公開了上述粘接劑制備的鋰電池負極材料，除粘接劑外，其他的組分為現有的物質，本領域技術人員根據現有中原料的組分和粘接劑的用量選自本發明公開的粘接劑的用量。

本發明還公開了用上述負極才來制備的鋰電池，包括正極、負極、鋰離子隔膜，除了負極材料外，其他的材料和部件均可以采用現有技術所公開的。

本發明公開的鋰離子電池負極材料粘接劑可以采用下述方法制備：

步驟1：將馬來酰胺類單體在有機溶劑中溶解形成馬來酰胺溶液，并進而預熱至40-50攝氏度之間；

步驟2：將二硫醇類單體加入到步驟1后的溶液當中，通過醋酸調節溶液的pH值5-7之間，加入引發劑，其中引發劑采用現有的引發劑，如偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈等。

步驟3：通過升溫到80-120攝氏度，攪拌反應，保持回流，當折光率為1.498-1.479即反應完成；

步驟4：降溫到60攝氏度以下，減壓，脫去溶劑至粘度為1.5PA·S 時，停止脫溶劑，攪拌均勻即可。