BR102014001027A2 - eletrodo para uma bateria de íons de lítio com um copolímero de poliéter-siloxano como ligante - Google Patents

Abstract

eletrodo para uma bateria de íons de lítio com um copolímero de poliéter-siloxano como ligante. o objetivo da invenção é um eletrodo para uma bateria de íons de li, que contém um copolímero de poliéter-siloxano reticulado (v), que pode ser preparado por reticulação de macrômeros de siloxano (s) tendo a fórmula geral média (1) h a r1b sio (4-a-b)/2 (1), onde r1 é um radical de hidrocarboneto c 1 -c 1 8 ligado a sic- monovalente que é livre de ligações múltiplas de carbono-carbono alifáticas e a e b são inteiros não negativos, com a condição de que 0,5<(a+b)<3,0 e 0<a<2, e que, pelo menos, dois átomos de hidrogênio ligados ao silício estão presentes por molécula, por meio de macrômeros de poliéter (p) contendo pelo menos dois grupos alquenil por molécula e, opcionalmente, compostos adicionais (w) contendo grupos alquenil, com polietileno glicóis funcionalizados por um grupo alil sendo excluídos os compostos (w) como ligante; e também um processo para a preparação de um copolímero de poliéter-siloxano reticulado (v) como ligante para o eletrodo em uma bateria de íons de li em uma etapa de reticulação.

Description

ELETRODO PARA UMA BATERÍA DE ÍONS DE LÍTIO COM UM COPOLÍMERO DE POLIÉTER-SILOXANO COMO LIGANTE [0001] A invenção refere-se a um eletrodo para uma bateria de ions de Li, que contém um copolímero de poliéter-siloxano reticulado, composto de unidades de poliéter e unidades de siloxano como ligante. [0002] O desenvolvimento de materiais de eletrodo de alto desempenho para baterias de ions de Li, particularmente, os materiais de anodo, ao mesmo tempo, exige o desenvolvimento de sistemas de ligantes compatíveis. O PVDF utilizado para os eletrodos de grafite não é adequado para uso em eletrodos contendo Si devido à sua instabilidade química. Isso se reflete no mau comportamento da ciclagem eletroquímica. Os sistemas de ligantes que podem ser processados em um meio aquoso, por exemplo, de Na-CMC, álcoois polivinílicos ou acrilatos, têm sido descritos como uma alternativa. Por causa de sua reatividade voltada para o material ativo de lítio (carregado), por exemplo, silicieto de Li, ou o solvente geralmente prótico usado para processamento, estes não são adequados para o processamento de materiais ativos de carga de Li . [0003] O US 2012/0153219 descreve o uso de ligantes contendo siloxano. A descrição feita é de, inter alia, siloxanos contendo grupos Si-H, e tendo cadeias laterais flexíveis de poliéter, que são ligadas em uma extremidade e são reticuladas por meio de unidades de poliéter bifuncionais através de hidrossililação em uma etapa adicional do processo. As cadeias laterais de poliéter, que estão ligadas em uma extremidade são reconhecidas por tornarem o transporte de ions de Li possivel devido a sua mobilidade. Os ligantes não reticulados descritos em US 2012/0153219 apresentam o comportamento ciclico significativamente melhorado em anodos de silício em relação ao PVDF utilizado convencionalmente. Uma desvantagem substancial dos ligantes descritos em US 2012/0153219 é a preparação dos siloxanos modificados de cadeia lateral contendo grupos Si-H, que precede a reticulação efetiva e representa uma etapa adicional do processo. [0004] É um objetivo da invenção fornecer um sistema de ligante eletroquimicamente e quimicamente estável que pode ser preparado de uma maneira simples. [0005] A invenção fornece um eletrodo para uma batería de ions de Li, que contém um copolímero de poliéter-siloxano reticulado (V) , que pode ser preparado por reticulação de macrômeros de siloxano (S) tendo a fórmula geral média (1) HaR1bSÍO(4-a-b)/2 (D, onde R1 é um radical de hidrocarboneto Ci-Cie ligado a SiC-monovalente, que é livre de ligações múltiplas de carbono-carbono, alifáticas e a e b são inteiros não negativos, com a condição de que 0,5<(a + b)<3,0 e 0<a<2, e que, pelo menos, dois átomos de hidrogênio ligados ao silício estão presentes por molécula, por meio de macrômeros de poliéter (P) que contêm pelo menos dois grupos alquenil por molécula e, opcionalmente, compostos adicionais(W) que contêm grupos alquenil, com polietileno glicóis funcionalizados por um grupo alil sendo excluídos dos compostos (W),como ligante. [0006] O copolímero de poliéter-siloxano reticulado (V) é altamente adequado como ligante de eletrodo em baterias de íons de Li e pode ser copolimerizado em apenas uma etapa do processo por reticulação de macrômeros de siloxano (S) , por meio de macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos adicionais (W). [0007] Foi surpreendentemente verificado que as cadeias laterais de poliéter flexíveis, tais como aquelas em US 2012/0153219, que requerem uma etapa de preparação adicional, não são necessárias. A capacidade de íntumescência natural no eletrólito é suficiente para a condução de íons. [0008] O copolímero de poliéter-siloxano reticulado (V) apresenta uma alta estabilidade eletroquímica e é estável em relação a agentes de redução, particularmente, ao silicieto de lítio, e, assim, é também adequado para uso em anodos contendo Si. Além disso, os macrômeros de siloxano (S) e macrômeros de poliéter (P) são também estáveis, o que torna possível o uso de materiais ativos de carga de Li-, tais como o silicieto de lítio. [0009] O eletrodo é produzido, de preferência, por reticulação dos macrômeros de siloxano (S) e macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W) , na presença de materiais ativos e também componentes adicionais do eletrodo. [0010] O copolímero de poliéter-siloxano reticulado (V) é, de preferência, preparado por reticulação de macrômeros de silicone (s), selecionados dentre os polissiloxanos lineares, ramificados, ciclicos e tridimensionalmente reticulados. [0011] Exemplos de radicais R1 na fórmula geral (1) são os radicais alquil, tais como o radical de metil, etil, n-propil, isopropil, n-butil, isobutil, terc-butil, n-pentil, isopentil, neopentil, terc-pentil, radicais hexil, tais como os radicais de n-hexil, radicais de heptil, tal como os radicais de n-heptil, radicais octil, tais como os radicais de n-octil e radicais de iso-octil, tais como o radical 2,2,4-trimetilpentil, radicais de nonil, tal como o radical n-nonil, os radicais de decil, tais como o radical de n-decil; radicais de cicloalquil, tais como os radicais de ciclopentil, ciclo-hexil, 4-etilciclo-hexil, cicloheptil, radicais de norbornio e radicais de metilciclo-hexil; radicais aril, tais como os radicais de fenil, bifenilil, naftil; radicais de alcaril, tais como os radicais de o-, m-, p-tolil e radicais de aralquil; radicais de etilfenil, tais como o radical de benzil, o radical de alfa-β e o radical de β-feniletil. [0012] R1 tem, de preferência, de 1 a 6 átomos de carbono. É dada particular preferência a metil e fenil. [0013] É dada preferência ao uso de macrômeros de siloxano (S), contendo três ou mais ligações de SiH por molécula. Quando macrômeros de siloxano (S) tendo apenas duas ligações de SiH por molécula são utilizadas, é aconselhável o uso de macrômeros de poliéter (P) , que apresentam pelo menos três grupos de alquenil por molécula. [0014] O teor de hidrogênio dos macrômeros de siloxano (S), que se relaciona exclusivamente com os átomos de hidrogênio ligados diretamente aos átomos de silicio é, de preferência, na faixa de 0,002 a 1,7% em peso de hidrogênio, de preferência, de 0,1 a 1,7% em peso de hidrogênio. [0015] Os macrômeros de siloxano (S), de preferência, contêm pelo menos três e não mais de 600 átomos de silicio por molécula. É dada preferência ao uso de compostos orgânicos de silicio-SiH (S) que contêm de 4 a 200 átomos de silicio por molécula. [0016] Os macrômeros de siloxano (S) particularmente preferidos são poliorganossiloxanos lineares de fórmula geral (2) (HR22Si01/2) s (R23Si01/2) t (HR2Si02/2) u (R22Si02/2 ) v (2) , Onde R2 é como definido para R1 e [0017] Os inteiros não negativos s, t, u e v atendem as seguintes relações: s+t)=2, (s+u)>2, 5<(u+v)<1000 e 0,l<u/(u +v)^1. [0018] É dada preferência a s sendo 0. [0019] É dada preferência a 10<(u+v)<100 [0020] Os macrômeros de siloxano funcionais-SiH (S) estão, de preferência, presentes em tal quantidade na mistura de macrômeros de siloxano (S) com macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W) , que a razão molar de grupos SiH para grupos alquenil é de 0,1 a 2, particularmente, de 0,3 a 1,0. [0021] É dada preferência ao uso de 0,1 a 50, particularmente, de preferência, de 0,5 a 15, partes em peso de macrômeros de siloxano (S) por 100 partes em peso de material ativo. [0022] Óxidos de polialquileno insaturados que têm pelo menos 3 unidades de óxido de alquileno e que contêm pelo menos dois grupos insaturados terminais são preferidos como macrômeros de poliéter (P). [0023] Os macrômeros de poliéter (P) podem ser lineares ou ramificados. [0024] O grupo insaturado é, de preferência, selecionado dentre os grupos de vinil, alil, metalil, dimetilvinilsilil e estiril. 0 grupo insaturado está, de preferência, localizado na extremidade da cadeia. As unidades de óxido de alquileno no polímero têm, de preferência, de 1 a 8 átomos de carbono e podem ser iguais ou diferentes e podem ser distribuídas aleatoriamente ou em blocos. Possíveis unidades de óxido de alquileno são, de preferência, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, com particular preferência sendo dada ao óxido de etileno e óxido de propileno e também as suas misturas. É dada preferência a comprimentos de cadeia de 3 a 1000, particularmente entre 3 e 100, unidades de repetição. [0025] Os poliéteres insaturados mais preferidos são o éter de divinil polietileno glicol, éter de dialil polietileno glicol, éter de dimetalil polietileno glicol, éter de polipropileno-glicol bis(dimetilvinilsilil), com os grupos insaturados em cada caso, sendo terminais. [0026] É dada preferência ao uso de 0,1 a 50, particularmente, de preferência, de 0,5 a 15, partes em peso de macrômeros de poliéter (P) por 100 partes em peso de material ativo. [0027] Os compostos (W) podem, por exemplo, ser de vinil silanos hidrolisáveis, álcoois terminados com alquenil, ácidos carboxilicos, ésteres carboxilicos ou epóxidos. Os compostos (W) preferidos são viniltrimetoxissilano, álcool de alil, ácido metacrilico e acrilato de metila. [0028] É dada preferência ao uso de 0 a 5, particularmente, de preferência, de 0 a 3 partes em peso de compostos (W) por cada 100 partes em peso de material ativo. Em uma modalidade preferida, nenhum composto (W) contendo grupos alquenil é utilizado. [0029] A reticulação dos macrômeros de siloxano (S) por meio de macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W) pode ser catalisada por catalisadores de hidrossililação ou prosseguida por um mecanismo de radicais livres. [0030] A reticulação é, de preferência, catalisada por catalisadores de hidrossililação. [0031] Como formadores de radicais livres para a reticulação de radicais livres, é possível o uso de peróxidos, particularmente, os peróxidos orgânicos. Exemplos de peróxidos orgânicos são peroxicetais, por exemplo, 1,1-bis (terc-butilperoxi)-3,3,5-trimetilciclo-hexano, 2,2-bis (terc-butilperoxi) butano; peróxidos de acila, tais como, por exemplo, peróxido de acetila, peróxido de isobutila, peróxido de benzoila, peróxido de di(4-metilbenzoil), peróxido de bis(2,4-diclorobenzoil), peróxidos de dialquila, como peróxido de di-terc-butil, peróxido de cumil de terc-butila, peróxido de dicumila, 2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi) hexano, e per-ésteres, tais como carbonato de terc-butilperoxi-isopropila. [0032] Quando os peróxidos são utilizados para a reticulação, o teor de peróxidos é, de preferência, selecionado de modo que a mistura que contém os componentes a serem reticulados, ou seja, macrômeros de siloxano (S) , macrômeros de poliéter (P), opcionalmente, compostos (W), e também um material ativo tem um teor de peróxido de 0,05-8% em peso, de preferência 0,1-5% em peso, e particularmente, de preferência, 0,5-2% em peso, em cada caso com base no peso total de macrômeros de siloxano (S), macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W). [0033] Como catalisadores de hidrossililação para a reticulação dos macrômeros de siloxano (S), por meio dos macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W), é possivel utilizar todos os catalisadores conhecidos, que catalisam as reações de hidrossililação provenientes durante a reticulação de composições de silicone de reticulação de adição. [0034] Como catalisadores de hidrossililação, é feito uso, particularmente, de metais e compostos dos mesmos, a partir do grupo consistindo em platina, ródio, paládio, rutênio e iridio. É dada preferência ao uso de compostos de platina e de platina. Os catalisadores de hidrossililação preferidos são os complexos de Pt (0), particularmente, um complexos de diviniltetrametildissiloxano-platina (0), ou H2PtCl6· [0035] Particular preferência é também dada aos compostos de platina que são solúveis em poliorganossiloxanos. Como compostos de platina solúveis, é possivel utilizar, por exemplo, os complexos de platina-olefina com as fórmulas (PtCl2.olefina)2 e H(PtCl3.olefina), sendo dada preferência ao uso de alquenos com 2 a 8 átomos de carbono, por exemplo, etileno, propileno, isômeros de buteno e octeno, ou cicloalquenos tendo de 5 a 7 átomos de carbono, por exemplo, ciclopenteno, ciclo-hexeno e ciclo-hepteno. Além disso, os catalisadores de platina solúveis são o complexo de platina-ciclopropano com a fórmula (PtCl2C3H6) z, os produtos da reação de ácido hexacloroplatínico com álcoois, éteres e aldeidos ou as suas misturas ou o produto da reação de ácido hexacloroplatínico com metilvinilciclotetrassiloxano na presença de bicarbonato de sódio em solução etanólica. É dada particular preferência aos complexos de platina com vinil siloxanos, tal como sym-diviniltetrametildissiloxano. [0036] O catalisador de hidrossililação pode ser utilizado em qualquer forma desejada, por exemplo, sob a forma de microcápsulas contendo catalisador de hidrossililação ou sob a forma de partículas de poliorganossiloxano. [0037] O teor de catalisadores de hidrossililação é, de preferência, selecionado de modo que a mistura que contém os componentes a serem reticulados, ou seja, macrômeros de siloxano (S), macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W), e o material ativo também tem um teor de Pd de 0,1 a 200 ppm, em peso, particularmente, 0,5 a 120 ppm por peso, em cada caso com base na peso total de macrômeros de siloxano (S) , macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W). [0038] Na presença de catalisadores de hidrossililação, é preferível o uso de inibidores. Exemplos de inibidores habituais são os álcoois acetilênicos tais como 1-etinil-l-ciclo-hexanol, 2-metil-3-butin-2-ol e 3,5-dimetil-l-hexin-3-ol, 3-metil-l-dodecin-3-ol, polimetilvinilciclo siloxanos, tais como 1,3,5,7 tetraviniltetrametiltetraciclo siloxano, óleos de silicone de baixo peso molecular contendo grupos (CH3) (CHR = CH) S1O2/2 e, opcionalmente, os grupos terminais R2 (CHR = CH)SÍO1/2, por exemplo, diviniltetrametildissiloxano, tetravinildimetildissiloxano, cianuretos de trialquila, maleatos de alquila, tais como maleato de dialila, maleato de dimetila e maleato de dietila, fumaratos de alquila, tais como fumarato de dialila e fumarato de dietila, hidroperóxidos orgânicos, tais como hidroperóxido de cumeno, hidroperóxido de terc-butila e hidroperóxido de pinano, peróxidos orgânicos, sulfóxidos orgânicos, aminas orgânicas, diaminas e amidas, fosfanos e fosfitos, nitrilas, triazóis, diaziridinas e oximas. A ação destes inibidores depende da sua estrutura química, de modo que o inibidor adequado e o teor na mistura a ser reticulada têm que ser determinados individualmente. [0039] O teor de inibidores na mistura a ser reticuladas é, de preferência, de 0 a 50 000 ppm por peso, particularmente, de preferência, de 20 a 2000 ppm em peso, particularmente de 100 a 1000 ppm por peso, em cada caso com base no peso total de macrômeros de siloxano (S), macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W). [0040] A reticulação pode ser realizada em um ou mais solventes, em particular, solventes apróticos. Se forem utilizados solventes apróticos, é dada preferência aos solventes ou misturas de solventes com um ponto de ebulição ou faixa de ebulição de até 210 °C a 0,1 MPa.

Exemplos de tais solventes são éteres, tais como dioxano, tetra-hidrofurano, éter dietilico, éter diisopropilico, éter dimetilico de dietilenoglicol, hidrocarbonetos clorados, tais como diclorometano, triclorometano, tetraclorometano, 1,2-dicloroetano, tricloroetileno, hidrocarbonetos, tais como pentano, n-hexano, misturas de isômeros de hexano, heptano, octano, éter de petróleo, nafta, benzeno, tolueno, xileno, ésteres, tais como acetato de etila, acetato de butila, propionato de propila, butirato de etila, isobutirato de etila, nitrobenzeno e N-metil-2-pirrolidona, ou misturas destes solventes. [0041] A temperatura durante a reticulação é, de preferência, de 20°C a 150°C, particularmente a partir de 40 °C a 90 °C. [0042] A duração de reticulação está na faixa de 0 a 5 horas, de preferência, de 0,5 a 3 horas. [0043] A pressão durante a reticulação é, de preferência, 0,010 a 1 MPa (abs), particularmente, 0,05 a 0,1 MPa (abs) . [0044] O material ativo para o eletrodo, de preferência, consiste em elementos selecionados dentre carbono, silicio, litio, estanho, titânio e oxigênio. Materiais ativos preferidos são de silicio, óxido de silicio, grafite, materiais compósitos de carbono-silicio, estanho, litio, óxido de titânio-litio e silicieto de litio. É dada particular preferência a grafite e silicio e também aos compósitos de silicio-carbono. [0045] Quando o pó de silicio é utilizado como material ativo, o tamanho de partícula primária é de 1-500 nm, de preferência, 50-200 nm. [0046] O eletrodo pode conter adicionalmente negro de fumo condutor. O eletrodo contém, de preferência, de 1 a 20, particularmente, de preferência, de 2 a 15, partes em peso de negro de fumo condutor por 100 partes por peso de material ativo. [0047] O eletrodo pode conter componentes adicionais em adição aos macrômeros de siloxano (S), macrômeros de poliéter (P) , material ativo, compostos (W) , em um solvente orgânico, e negro de fumo condutor. [0048] Componentes adicionais podem ser, por exemplo, componentes adicionais adequados como ligantes, por exemplo, estireno-butadieno-borracha e fluoreto de polivinila ou de componentes que aumentam a condutividade, por exemplo, nanotubos de carbono (CNT) e fibras de carbono. [0049] Em uma modalidade preferida, a mistura, que é normalmente referida como tinta ou pasta de eletrodo e pode conter os componentes a serem reticulados, ou seja, macrômeros de siloxano (S), macrômeros de poliéter (P) , opcionalmente, compostos (W) , e também o material ativo e opcionalmente, de negro de fumo condutor e também componentes adicionais é espalhada em uma espessura de camada seca de 2 pm a 500 pm, de preferência, de 10 pm a 300 pm, em uma folha de cobre ou um outro coletor de corrente por meio de uma lâmina de médico. Outros processos de revestimento, como revestimento por centrifugação, revestimento por imersão, pintura ou pulverização podem também ser usados. Antes do revestimento da folha de cobre, com a mistura, a folha de cobre pode ser tratada por meio de um iniciador comercial, por exemplo, com base em resinas de polimero. Isso aumenta a adesão ao cobre, mas em si não tem praticamente nenhuma atividade eletroquimica. [0050] A mistura acima descrita, que representa o material do eletrodo é, de preferência, seca até peso constante. A temperatura de secagem depende dos componentes utilizados e do solvente utilizado. A mesma está, de preferência, na faixa de 20°C a 300°C, particularmente, de preferência, de 50°C a 150°C. [0051] A reticulação pode realizar-se antes, durante ou após a secagem. [0052] Um eletrodo pode ser um cátodo ou um anodo. É dada preferência a um anodo. É dada particular preferência a um anodo de silicio. [0053] Todos os símbolos acima nas fórmulas acima têm os seus significados, independentemente um do outro, em cada caso. Em todas as fórmulas, o átomo de silicio é tetravalente. A soma de todos os constituintes da mistura de silicone é de 100% em peso. [0054] Nos exemplos seguintes, a menos que indicado de outra forma, todas as quantidades e porcentagens são em peso, todas as pressões são de 0,10 MPa (abs), e todas as temperaturas são 20°C. 1) Síntese de ligante puro e teste de solubilidade [0055] 3,83 g de cloreto de bis (dimetilvinilsilil) de polipropileno-glicol e 2,64 g de H-siloxano (de fórmula geral (2) em que R2 = metil, t = 2, ué, em média, 24, v é em média 48) foram pesados juntamente com complexo de diviniltetrametildissiloxano-platina (0) estabilizado (100 ppm de Pt com base na massa total de siloxano e poliéter) em um recipiente de 100 ml e misturou-se bem. A mistura foi subsequentemente vertida para um prato de Teflon e reticulada a 70°C durante 4 horas em uma estufa de secagem. [0056] O filme transparente foi subsequentemente colocado em uma mistura de carbonato de dimetila/carbonato de etileno (1:1 p/p) durante 24 horas. Após o filme inchado ter sido retirado, o solvente foi removido deixando qualquer residuo, o que permitiu que as conclusões sobre a solubilidade do ligante no solvente do eletrólito fossem observadas. 2) Síntese de um composto modelo [0057] 3,73 g de heptametiltrissiloxano e diviniltetrametildissiloxano - platina (0) (100 ppm de Pt com base na massa total de siloxano e poliéter) foram colocados em um aparelho com agitação que foi feito inerte e foi equipado com uma barra de agitação magnética e condensador de refluxo. Esta mistura foi aquecida a 70°C (banho de óleo), 4,85 g de bis (dimetilvinilsilil) de polipropileno glicol foram adicionados gota a gota e a mistura foi agitada durante 1 hora a 70°C. 3) Teste de estabilidade do composto modelo na presença de silicieto de litio [0058] Em uma caixa de luvas (< 1 ppm de H2O, Cg) , 10 mg de LÍ15SÍ4 foram suspensos em 5 ml de tolueno e adicionados gota a gota, a 1 g do composto modelo a partir do exemplo 2. Não foi observada qualquer liberação de gás e alteração da cor da solução. A análise por RMN não indicou nenhuma decomposição do composto modelo utilizado. 4) Teste de estabilidade de bis(dimetilvinilsilil) de polipropileno glicol, na presença de silicieto de litio. [0059] Numa caixa de luvas (< 1 ppm de H20, 02) , 10 mg de Lii5Si4 foram suspensos em 5 ml de tolueno e adicionados gota a gota, a 1 g de cloreto de bis (dimetilvinilsilil) de polipropileno-glicol. Não foi observada qualquer liberação de gás e alteração da cor da solução. A análise por RMN não indicou nenhuma decomposição do bis(dimetilvinilsilil) de polipropileno-glicol. 5) Teste de Estabilidade de H-siloxano na presença de silicieto de litio [0060] Em uma caixa de luvas (atmosfera de argônio) , 10 mg de Lii5Si4 foram suspensos em 5 ml de tolueno e adicionados gota a gota, a 1 g do siloxano H (do exemplo 1) . Não foi observada qualquer liberação de gás e alteração da cor da solução. A análise por RMN não indicou nenhuma decomposição do H-siloxano. 6) Produção de um anodo de grafite [0061] 86,8% de grafite (KS6L C) , 7,4% de negro de fumo condutor (Super P) , 5,8% de ligante (que consiste em partes iguais de bis (dimetilvinilsilil) de glicol de polipropileno e H-siloxano do Exemplo 1 e complexo de diviniltetrametildissiloxano-platina (0) estabilizado (100 ppm de Pt com base na massa total de siloxano e poliéter) foram dispersos em 6,49 g de tolueno por meio de um Ultra-Turrax. [0062] Depois de desgaseificação, a dispersão foi aplicada por meio de uma estrutura de desenho de filme tendo uma altura de gap de 0,10 mm (Erichsen, modelo 360) para um filme de cobre (Schlenk Metallfolien, SE-Cu58) tendo uma espessura de 0,030 mm. O revestimento do eletrodo produzido desta maneira foi subsequentemente reticulado e seco a 70°C durante 3 horas. O peso médio por unidade de superficie do revestimento de eletrodo foi de 0,47 mg/cm2. 7) Medidas eletroquímicas [0063] Os estudos eletroquímicos foram realizados em meias-células em um arranjo de três eletrodos (medição de potencial de corrente zero). O revestimento do eletrodo do exemplo 6 foi utilizado como eletrodo de trabalho, a folha de litio (litio de Rockwood, espessura nominal de 0,5 mm) foi usada como eletrodo de referência e contraeletrodo. Uma pilha de não tecido de camadas 6 (Freudenberg Vliesstoffe, FS2226E) impregnada com 100 ml de eletrólito serviu como separador. O eletrólito utilizado consistiu em uma solução 1 molar de hexafluorofosfato de litio em uma mistura de 1:1 (p/p) de carbonato de etileno e carbonato de dimetlla. A construção da célula foi realizada em uma caixa de luvas (< 1 ppm de H2O, O2) , e o teor de água em relação à matéria seca de todos os componentes utilizados foi inferior a 20 ppm. [0064] O teste eletroquimico foi realizado a 20°C.

Os limites potenciais utilizados foram 40 mV e 1,0 V vs Li/Li+. O carregamento e a litiação do eletrodo foram realizados sob condições de cc/cv (corrente constante/tensão constante), a uma corrente constante e depois de atingir o limite de tensão para a tensão constante até que a corrente se tornou inferior a 15 mA/g. A descarga e deslitiação do eletrodo foram realizadas sob condições de cc (corrente constante) a uma corrente constante até que os limites de tensão fossem alcançados. A corrente especifica foi selecionada com base no peso do revestimento do eletrodo. [0065] O revestimento do eletrodo do exemplo 6 tem uma capacidade inicial reversível de cerca de 280 mAh/g, e depois de 100 ciclos de carga/descarga ainda tem cerca de 90% da sua capacidade, o que corresponde a uma média de eficiência de Coulomb de 99,9%. 9) Produção de um anodo de silicio [0066] 79,4% de silicio, 7,9% de negro de fumo condutor (Super P) , 12,6% de ligante (que consiste em partes iguais de bis (dimetilvinilsilil) de glicol de polipropileno e H-siloxano (de fórmula geral (2) em que R2 = metil, t = 2, ué, em média, 12, v é, em média, 80) e complexo de diviniltetrametildissiloxano - platina (0) estabilizado (100 ppm de Pt com base na massa total de siloxano e poliéter) foram dispersos em 5 g de tolueno por meio de um misturador de alta velocidade. Após desgaseificação, a dispersão foi aplicada por meio de uma estrutura de desenho de filme que tem uma altura de gap de 0,10 mm (Erichsen, modelo 360) para um filme de cobre (Schlenk Metallfolien, sE-Cu58) tendo uma espessura de 0,030 mm. O revestimento do eletrodo produzido desta maneira foi subsequentemente reticulado e seco a 70 °C durante 3 horas. O peso médio por unidade de superfície do revestimento de eletrodo foi de 1,68 mg/cm2.

Claims (9)

1. Eletrodo para uma bateria de ions de Li, caracterizado pelo fato de que contém um copolímero de poliéter-siloxano reticulado (V) , que pode ser preparado por reticulação de macrômeros de siloxano (S) tendo a fórmula geral média (1) HaR1bSÍO(4-a-b)/2 (D, onde R1 é um radical de hidrocarboneto Ci-Cis ligado a SiC-monovalente, que é livre de ligações múltiplas de carbono-carbono, alifáticas e a e b são inteiros não negativos, com a condição de que 0, 5< (a+b) <3, 0 e 0<a<2, e que, pelo menos, dois átomos de hidrogênio ligados ao silicio estão presentes por molécula, por meio de macrômeros de poliéter (P) que contêm pelo menos dois grupos alquenil por molécula e, opcionalmente, compostos adicionais(W) que contêm grupos alquenil, com polietileno glicóis funcionalizados por um grupo alil sendo excluídos dos compostos (W),como ligante.

2. Eletrodo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pode ser produzido por reticulação os macrômeros de siloxano (S) e macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W) , na presença de material ativo, formando o copolimero de poliéter-siloxano (V) .

3. Eletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os poliorganossiloxanos lineares de fórmula geral (2) (HR22Si01/2) s (R23Sí01/2) t (HR2Si02/2) u (R22Si02/2) v (2) onde R2 é um radical de hidrocarboneto Ci-Cis monovalente, ligado a SiC- que é livre de ligações múltiplas de carbono-carbono alifáticas e os inteiros não negativos s, t, u e v atendem as seguintes relações: s+t)=2, (s+u)>2, 5<(u+v)<1000 e 0,l<u/(u +v)dl e são utilizados como macrômeros de silicone.

4. Eletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os óxidos de polialquileno insaturados que têm pelo menos 3 unidades de óxido de alquileno e contêm pelo menos dois grupos insaturados terminais são usados como macrômeros de poliéter (P).

5. Eletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a reticulação dos macrômeros de siloxano (S), por meio dos macrômeros de poliéter (P) e, opcionalmente, compostos (W), é catalisada por catalisadores de hidrossililação e prossegue através de um mecanismo de radical livre.

6. Eletrodo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os complexos Pt (0) são utilizados como catalisadores de hidrossililação.

7. Eletrodo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que é um anodo.

8. Eletrodo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o material ativo para o anodo é composto por elementos selecionados dentre carbono e silício.

9. Processo para a preparação de um copolímero de poliéter-siloxano reticulado (V) como ligante para o eletrodo em uma batería de íons de Li, caracterizado pelo fato de que Os macrômeros de siloxano (S) tendo a fórmula geral média (1) HaR bS Í0 (4-a-b)/2 (1) r onde R1 é um radical de hidrocarboneto Ci-Cis ligado a SiC-monovalente, que é livre de ligações múltiplas de carbono-carbono alifáticas e a e b são inteiros não negativos, com a condição de que 0, 5< (a+b) <3, 0 e 0<a<2, e que, pelo menos, dois átomos de hidrogênio ligados ao silício estão presentes por molécula, são reticulados por meio de macrômeros de poliéter (P) que contêm pelo menos dois grupos alquenil por molécula e, opcionalmente, compostos adicionais(W) que contêm grupos alquenil em uma etapa do processo.