[發明專利]聚合物粘結劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 202110067789.2
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112909252B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 歐陽騰飛
• 申請（專利權）人: 恒大新能源技術（深圳）有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/134;H01M10/0525;H01M10/058;C08F220/46;C08F220/06;C08F212/36
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 方良

1.一種聚合物粘結劑，其特征在于，包括第一聚合物粘結劑和第二聚合物粘結劑，其中，第一聚合物粘結劑和第二聚合物粘結劑的分子鏈均分別形成網格結構，而且第一聚合物粘結劑的網格結構與第二聚合物粘結劑的網格結構互相貫穿設置形成互穿網絡結構；

所述聚合物粘結劑的制備方法，包括如下步驟：

將第一聚合物粘結劑的單體、交聯劑、乳化劑和水配制成預乳化液；

提供第二聚合物粘結劑的乳液，并進行熱處理，使得所述第二聚合物粘結劑分子溶脹；所述第二聚合物粘結劑的分子鏈形成網格結構；

將所述預乳化液與經所述熱處理后的第二聚合物粘結劑的乳液進行混合處理，形成混合乳液，并將所述混合乳液升溫至所述單體的聚合反應溫度范圍，后向所述混合乳液中加入引發劑，使得所述單體進行聚合反應，在所述第二聚合物粘結劑所含的網格結構中原位生成第一聚合物粘結劑。

2.根據權利要求1所述的聚合物粘結劑，其特征在于：所述第一聚合物粘結劑含有-COOH、-OH、-NH₂中的至少一種極性官能團；和/或

所述第二聚合物粘結劑含有-COOH、-OH中的至少一種親水基團。

3.根據權利要求2所述的聚合物粘結劑，其特征在于：所述第一聚合物粘結劑包括聚(丙烯酸-丙烯腈)、聚(丙烯酸-丙烯腈)鹽類粘結劑、聚(乙烯醇)中的至少一種；和/或

所述第二聚合物粘結劑包括聚(苯乙烯-丁二烯)、聚丙烯酸丁脂中的至少一種。

4.根據權利要求1-3任一項所述的聚合物粘結劑，其特征在于：所述第一聚合物粘結劑與所述第二聚合物粘結劑的質量比為1：2～1：10。

5.一種聚合物粘結劑的制備方法，包括如下步驟：

將第一聚合物粘結劑的單體、交聯劑、乳化劑和水配制成預乳化液；

提供第二聚合物粘結劑的乳液，并進行熱處理，使得所述第二聚合物粘結劑分子溶脹；所述第二聚合物粘結劑的分子鏈形成網格結構；

將所述預乳化液與經所述熱處理后的第二聚合物粘結劑的乳液進行混合處理，形成混合乳液，并將所述混合乳液升溫至所述單體的聚合反應溫度范圍，后向所述混合乳液中加入引發劑，使得所述單體進行聚合反應，在所述第二聚合物粘結劑所含的網格結構中原位生成第一聚合物粘結劑。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：

所述交聯劑占所述單體總量的比例為2～10wt％；和/或

所述乳化劑占所述單體總量的比例為0.5～5wt％；和/或

在所述混合乳液中，所述乳液與所述預乳化液的質量比例為1：2～1：10；其中，所述第二聚合物粘結劑在所述乳液中的濃度為10～50wt％，所述預乳化液中的水與單體總量的質量比為1：1～5：1；和/或

在所述預乳化液中還添加有緩沖劑，且所述緩沖劑占所述單體總量的比例為2～10wt％；

向所述混合乳液中加入引發劑的總量占所述單體總量的比例為1～5wt％。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：

所述單體包括丙烯酸和丙烯腈的混合單體、乙烯醇單體中的至少一種；

所述交聯劑包括二乙烯基苯、丙烯酸、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸、N-羥甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺中的至少一種；

所述乳化劑包括十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、硬脂酸鈉鹽、油酸鹽中的至少一種；

所述緩沖劑包括碳酸氫銨、醋酸銨、碳酸氫鈉中的至少一種；

所述第二聚合物粘結劑包括聚(苯乙烯-丁二烯)、聚丙烯酸丁脂中的至少一種；

所述引發劑包括過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀中的至少一種。

8.一種電極，包括集流體和結合在所述集流體表面的電極活性層，其特征在于：所述電極活性層含有粘結劑，所述粘結劑為權利要求1-4任一項所述的聚合物粘結劑。

9.根據權利要求8所述的電極，其特征在于：所述電極為負電極，且所述電極活性層所含的所述電極活性材料為硅基負極材料。

10.一種鋰離子電池，其特征在于：包括正極、負極和疊設于所述正極和負極之間的隔膜，其特征在于：所述正極或/和負極為權利要求8所述的電極。