锂离子电池硅碳负极用粘合剂及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115926160A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211428427.2(22)申请日2022.11.15(71)申请人桂林电器科学研究院有限公司地址541004广西壮族自治区桂林市七星区东城路8号(72)发明人任小龙王振宇(74)专利代理机构桂林市持衡专利商标事务所有限公司45107专利代理师唐智芳(51)Int.Cl.C08G73/10(2006.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称锂离子电池硅碳负极用粘合剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了锂离子电池硅碳负极用粘合剂及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。本发明所述粘合剂的制备方法为：由二酐和二胺在极性非质子溶剂中进行缩聚反应形成以氨基封端的聚酰胺酸溶液发生酰亚胺化反应而得到；其中，所述的二酐为非对称性结构的芳香族四甲酸二酐，所述的二胺为非对称性结构的芳香族二胺；所述二酐和二胺的摩尔比为0.90～0.94：1；所述聚酰胺酸溶液的重均分子量为4000～12000。采用本发明所述粘合剂应用于硅碳负极能够使所得锂离子电池具有优异的首次库仑效率和循环稳定性。CN115926160ACN115926160A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池硅碳负极用粘合剂，其特征是，它是由二酐和二胺在极性非质子溶剂中进行缩聚反应形成以氨基封端的聚酰胺酸溶液发生酰亚胺化反应而得到；其中，所述的二酐为非对称性结构的芳香族四甲酸二酐，所述的二胺为非对称性结构的芳香族二胺；所述二酐和二胺的摩尔比为0.90～0.94：1；所述聚酰胺酸溶液的重均分子量为4000～12000。2.根据权利要求1所述的锂离子电池硅碳负极用粘合剂，其特征是，所述二酐和二胺的选择为控制所得聚酰胺酸溶液在发生酰亚胺化反应后酰亚胺环基的浓度为20～35％。3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池硅碳负极用粘合剂，其特征是，所述二酐和二胺的摩尔比为0.92～0.93：1。4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池硅碳负极用粘合剂，其特征是，所述聚酰胺酸溶液的重均分子量为6000～10000。5.权利要求1所述锂离子电池硅碳负极用粘合剂的制备方法，其特征是，取二酐和二胺置于极性非质子溶剂中进行缩聚反应，得到以氨基封端的聚酰胺酸溶液，该溶液发生酰亚胺化反应即获得所述的锂离子电池硅碳负极用粘合剂；其中，所述的二酐为非对称性结构的芳香族四甲酸二酐，所述的二胺为非对称性结构的芳香族二胺；所述二酐和二胺的摩尔比为0.90～0.94：1；所述聚酰胺酸溶液的重均分子量为4000～12000。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是，所述的二酐为选自2,3,3',4'‑联苯四甲酸二酐、2,3,3',4'‑二苯硫醚四甲酸二酐和2,3,3’,4’‑二苯醚四甲酸二酐中的任意一种或两种以上的组合。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是，所述的二胺为选自3,4'‑二氨基二苯醚、间苯二胺、3,4'‑二氨基联苯、3,4'‑二氨基二苯基甲烷和3,4'‑二氨基二苯硫醚中的任意一种或两种以上的组合。8.根据权利要求5～7中任一项所述的制备方法，其特征是，所述二酐和二胺的选择为控制所得聚酰胺酸溶液在发生酰亚胺化反应后酰亚胺环基的浓度为20～35％。9.根据权利要求5～7中任一项所述的制备方法，其特征是，所述二酐和二胺的摩尔比为0.92～0.93：1。10.根据权利要求5～7中任一项所述的制备方法，其特征是，所述聚酰胺酸溶液的重均分子量为6000～10000。2CN115926160A说明书1/8页锂离子电池硅碳负极用粘合剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池，具体涉及一种锂离子电池硅碳负极用粘合剂及其制备方法。背景技术[0002]锂离子电池是能使锂离子在正极和负极之间移动而进行充放电的二次电池，主要由正极、负极和电解质(电解液)构成，因其具有高能量密度且为高容量，可广泛应用于移动信息终端的驱动电源。近年来，亦广泛应用在需要大容量的电动/混合动力汽车中的搭载等产业用途中的使用也在扩大，正为了进一步高容量化及高性能化而进行研究。其研究方向之一，采用硅或锡、或包含该等成分的合金负极材料，以使其充放电容量增大。[0003]目前，作为负极的最普通的工业制造方法，是通过使用含有负极活性物质和粘合剂的负极混合浆料涂布在铜等负极集电体(集流体)表面形成负极层的方法。粘合剂使活性物质之间以及活性物质和集电体相粘结，防止活性物质从集电体剥离，因而是必要的。[0004]目前用于工业上碳材料负极的粘合剂主要有聚偏氟氯乙烯(PVDF)和N‑甲基吡咯烷酮(NMP)的溶解液，丁苯橡胶(SBR)和/或羧甲基纤维素钠(C