[發(fā)明專利]鋰離子電池硅碳負(fù)極粘結(jié)劑及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111453937.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114388795A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白呈超;李偉民;羅棋;陳宇杰;盧銳炯;劉林順;謝文健;陳新滋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州理文科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M10/0525;C08F220/18;C08F220/06;C08F220/30;C08F220/32;C08F220/20
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 蔣歡妹;朱聰聰

1.一種鋰離子電池硅碳負(fù)極粘結(jié)劑，其特征在于，為聚丙烯酸酯，其重復(fù)單元結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ、式Ⅱ或式Ⅲ所示：

其中，R₁、R₃、R₅為氫原子或甲基；R₁、R₃、R₅相同或不同；

R₂為碳數(shù)1～22的鏈狀烴基或醇基；

R₄為H、碳數(shù)1～22的鏈狀烴基、鹵素或芳香環(huán)；

R₆為碳數(shù)為2～22的鏈狀烴基或乙氧基或丙氧基；

a～d，x～z為1-22的整數(shù)；

m為1至30的整數(shù)；

n為1至45的整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池硅碳負(fù)極粘結(jié)劑，其特征在于，R₂為碳數(shù)1～8的鏈狀烴基或醇基；所述芳香環(huán)包括萘、蒽、菲、芘、二聯(lián)苯、苯；R₆為碳數(shù)為2～12的鏈狀烴基；m為1至10的整數(shù)；n為1至11的整數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池硅碳負(fù)極粘結(jié)劑，其特征在于，R₂為碳數(shù)1～4的烷基或醇基；R₆為碳數(shù)為2～6的鏈狀烴基；m為1或2；n為4至8的整數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池硅碳負(fù)極粘結(jié)劑，其特征在于，R₄為H或苯環(huán)。

5.權(quán)利要求1所述重復(fù)單元為式Ⅰ所示的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將丙烯酸或甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基甲基丙烯酸酯和苯氧環(huán)類丙烯酸酯或苯氧環(huán)類甲基丙烯酸酯中溶解于溶劑中，在光引發(fā)劑的作用下攪拌并用紫外光照射1～5分鐘使其發(fā)生聚合反應(yīng)得到。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的的制備方法，其特征在于，溶劑為四氫呋喃、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、甲苯中的一種或多種；所述光引發(fā)劑為2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、2-苯基芐-2-二甲基胺-1-(4-嗎啉芐苯基)丁酮、二苯甲酮中的一種或多種；所述紫外光的波長(zhǎng)為250～395nm。

7.權(quán)利要求1所述重復(fù)單元為式Ⅱ所示的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將重復(fù)單元為式Ⅰ所示的粘結(jié)劑與丙烯酸縮水甘油酯或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯溶解于溶劑中，在催化劑和自由基抑制劑的作用下于80～98℃溫度中攪拌1～12h得到；在加入催化劑的同時(shí)加入自由基抑制劑，所述自由基抑制劑選自吩噻嗪、四甲基哌啶醇氮氧自由基、4-甲氧基苯酚、對(duì)苯二酚、2,6-二叔丁基對(duì)甲酚、鄰甲基對(duì)苯二酚、亞磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或多種；所述催化劑選自三苯基膦、烷基三級(jí)胺、烷基四級(jí)銨鹽中的一種或多種；所述溶劑為四氫呋喃、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、甲苯中的一種或多種。

8.權(quán)利要求1所述重復(fù)單元為式Ⅲ所示的粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：：將重復(fù)單元為式Ⅱ所示的粘結(jié)劑與聚烷基二醇縮水甘油酯溶解于溶劑中，在催化劑和自由基抑制劑的作用下于80～98℃溫度中攪拌1～12h得到；在加入催化劑的同時(shí)加入自由基抑制劑，所述自由基抑制劑選自吩噻嗪、四甲基哌啶醇氮氧自由基、4-甲氧基苯酚、對(duì)苯二酚、2,6-二叔丁基對(duì)甲酚、鄰甲基對(duì)苯二酚、亞磷酸三苯酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或多種；所述催化劑選自三苯基膦、烷基三級(jí)胺、烷基四級(jí)銨鹽中的一種或多種；所述溶劑為四氫呋喃、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、甲苯中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的的制備方法，其特征在于，聚烷基二醇縮水甘油酯選自聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚中的一種。

10.一種鋰離子電池硅碳負(fù)極片，其特征在于，制備方法包括以下步驟：Si/C、權(quán)利要求1所述鋰離子電池硅碳負(fù)極粘結(jié)劑粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑溶解在溶劑四氫呋喃中，控制固含量30％，加入偶氮二異丁腈的四氫呋喃溶液，充分混合后涂布于炭涂銅箔集流體上，80℃烘干，輥壓，得到鋰離子電池硅碳負(fù)極片。