[發明專利]水溶性自愈合粘結劑及其制備方法和鋰離子電池

有效

• 申請號: 201810230247.0
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN110061238B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 鄧永紅;張光照
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/134;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

1.一種水溶性自愈合粘結劑，其特征在于：所述粘結劑具有如式(I)所示的通式：

其中，m取1～100的任一整數；n取100～100000的任一整數；

其中，所述水溶性自愈合粘結劑作為鋰離子電池負極粘結劑或者正極粘結劑。

2.一種如權利要求1所述的水溶性自愈合粘結劑的制備方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

步驟S01.在惰性氣氛下，將2-(6-異氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮、丙烯酸羥乙酯、催化劑與第一有機溶劑進行混合并回流反應；

步驟S02.向步驟S01反應得到的反應液中加入沉淀劑，獲取沉淀物；

步驟S03.在惰性氣氛下，將所述沉淀物、丙烯酸叔丁酯溶于第二有機溶劑中，獲得混合溶液，并向所述混合溶液中加入引發劑，使發生自由基聚合反應，得到聚合物；

步驟S04.采用第三有機溶劑對所述聚合物進行水解處理，得到如權利要求1所述的水溶性自愈合粘結劑；

其中，所述沉淀物與丙烯酸叔丁酯的摩爾比為(0.0001～0.1)：1，所述第二有機溶劑的用量為所述沉淀物總質量的0.5～20倍；所述引發劑的用量為所述沉淀物總質量的0.001～1％。

3.如權利要求2所述的水溶性自愈合粘結劑的制備方法，其特征在于：所述丙烯酸羥乙酯與2-(6-異氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮的摩爾比為(1.0～5.0):1。

4.如權利要求2所述的水溶性自愈合粘結劑的制備方法，其特征在于：所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、三乙胺、吡啶中的任一種；

和/或所述第一有機溶劑為氯仿，所述第一有機溶劑的用量為所述2-(6-異氰酸酯己胺酰胺)-6-甲基-4-[H]-嘧啶酮總質量的20～30倍；

和/或所述第二有機溶劑為二氧六環。

5.如權利要求2所述的水溶性自愈合粘結劑的制備方法，其特征在于：所述引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二苯甲酰中的任一種；

和/或所述第三有機溶劑為三氟乙酸。

6.如權利要求2所述的水溶性自愈合粘結劑的制備方法，其特征在于：所述沉淀劑為正己烷、石油醚、乙醚中的任一種；所述沉淀劑的用量所述反應液體積的5～11倍。

7.如權利要求2所述的水溶性自愈合粘結劑的制備方法，其特征在于：所述步驟S01的回流反應溫度為20～80℃；和/或所述步驟S03的反應溫度為65～90℃。

8.一種鋰離子電池負極片，包括負極集流體以及附著于所述負極集流體表面的負極材料，所述負極材料包括負極活性材料、導電劑和粘結劑，其特征在于：所述粘結劑為權利要求1項所述的水溶性自愈合粘結劑或者為權利要求2～7任一項所述的水溶性自愈合粘結劑的制備方法制備的水溶性自愈合粘結劑。

9.如權利要求8所述的鋰離子電池負極片，其特征在于：所述負極活性材料為硅粉、硅碳材料中的任一種。

10.一種鋰離子電池，包括負極片，其特征在于：所述負極片為權利要求8～9任一項所述的鋰離子電池負極片。