CN107611344A - 锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池 - Google Patents

锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池 Download PDF

Info

Publication number
CN107611344A
CN107611344A CN201710836745.5A CN201710836745A CN107611344A CN 107611344 A CN107611344 A CN 107611344A CN 201710836745 A CN201710836745 A CN 201710836745A CN 107611344 A CN107611344 A CN 107611344A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium battery
anode material
based anode
silicon based
diisocyanate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710836745.5A
Other languages
English (en)
Inventor
许军
李驰麟
张正河
徐志新
李金钟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CUANON TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd
Original Assignee
CUANON TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CUANON TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd filed Critical CUANON TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd
Priority to CN201710836745.5A priority Critical patent/CN107611344A/zh
Publication of CN107611344A publication Critical patent/CN107611344A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明提供了一种锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池。所述双重交联粘结剂，包括聚丙烯酸和二异氰酸酯，该粘结剂通过添加入二异氰酸酯，室温条件下，实现二异氰酸酯与聚丙烯酸的羧基发生缩聚反应，对聚丙烯酸形成的具有网络结构的聚合物粘结剂起到进一步的稳固作用，实现双重交联，使得本申请的该双重交联粘结剂，不仅耗能极低，同时解决了电池充放电过程中硅负极因反复体积变化的不利影响，提高了硅基负极材料的循环性能，且电池容量衰减量小，克服了现有技术的缺陷。

Description

锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料 及制备方法、电池负极和锂电池
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，更具体而言，涉及一种锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及其制备方法，以及采用该锂电池硅基负极材料制成的电池负极和锂电池。
背景技术
在快速发展的工业领域中，随着人们对能源储备需求的不断增加，锂离子电池需要承载更大的能量密度，体现出更加优异的电化学性能。尽管传统的石墨负极材料在安全性能方面表现优异，但其理论比容量(370 mAh/g)过低，一直束缚着锂离子电池的发展。硅负极具有超高的理论比容量(4200mAh/g)，有相对较高的放电电势，环境友好，资源丰富，价格低廉等优点，近年来受到极大关注。然而其在锂化/去锂化过程中，会发生约300％的体积膨胀和收缩，这一缺陷直接导致硅负极极易从导电网络中脱落，影响循环稳定性，因此开发具有稳定弹性交联网络结构的硅复合材料对解决锂离子电池负极端的难题至关重要。
近年来，为了降低硅锂合金反应产生约300％的体积膨胀和收缩的不利影响，进而防止硅负极从导电网络中脱落，科研人员们从不同角度出发，已经做出了非常广泛的研究成果。其中，绝大部分的研究都是从硅纳米结构材料的合成出发，但是，这类研究都存在成本较高、工艺繁琐等缺陷。而粘结剂作为一种将活性材料、导电剂有效地粘附在集流体上的“桥梁”物质，其在维持硅电极结构的完整性方面表现优异，进而能在控制锂离子电池的电化学性能方面起到至关重要的作用。聚丙烯酸(PAA)是一种具有高强度、高韧性以及极强粘附性的水溶性聚合物，因此近年来，其广泛作为硅基负极材料粘结剂使用。
现有聚丙烯酸(PAA)硅负极材料粘结剂是一种具有高强度、高韧性以及极强粘附性的水溶性聚合物。PAA可以利用其含有的大量羧基自身或者与其他辅助聚合物(例如羧甲基纤维素钠CMC、聚乙烯醇PVA)上的羟基在高温作用下发生部分化学交联，从而提高了硅负极的循环性能。但是，其交联结构是通过高温作用下诱发酯化反应得到的，其实现交联的条件属于高耗能；同时，随着环境条件的变化，该类酯键是不稳固的，即该类酯化反应得到的交联网络结构会随着外界环境条件的变化而表现出不稳固性；再者，其交联程度也无法得到定量控制。无法彻底解决充放电过程中硅负极反复体积变化的不利影响，导致电池容量衰减严重。因此，寻求一种方法在低耗能的前提下，可以在原有酯化交联的基础上，实现再次交联，以最大限度减小充放电过程中硅负极反复体积变化的不利影响，是亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题或者问题之一，本发明提供了一种锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂，可在低能耗的情况下提高硅基负极材料的循环性能。
具体来说，本发明的一方面，提供了一种锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂，包括聚丙烯酸和二异氰酸酯。
通过添加二异氰酸酯，室温条件下，实现二异氰酸酯与聚丙烯酸的羧基发生缩聚反应，实现进一步交联，且该缩聚反应可在室温下进行，则使得本申请的上述双重交联粘结剂耗能极低，同时，对聚丙烯酸形成的具有网络结构的聚合物粘结剂起到进一步的稳固作用，从而实现双重交联，解决了电池充放电过程中硅负极应反复体积变化的不利影响，提高了硅基负极材料的循环性能，且电池容量衰减量小。克服了现有技术的缺陷，实现本申请的发明目的。
根据本发明所述锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂的一个实施例，优选地，所述聚丙烯酸与所述二异氰酸酯的重量比为(4-25):1。通过控制二异氰酸酯的添加量，来控制二异氰酸酯与聚丙烯酸的交联程度，可以对交联程度做到定量控制，进一步控制硅基负极材料的循环性能。
根据本发明所述锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂的另一实施例，优选地，所述二异氰酸酯为脂肪族或脂环族二异氰酸酯。采用脂肪族或脂环族二异氰酸酯类系列物均可以实现本申请的发明目的。
进一步，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。六亚甲基二异氰酸酯容易获得，成本低。
本发明的第二方面，提供了一种锂电池硅基负极材料，包括硅基材料和粘结剂，所述粘结剂为本发明以上所述的锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂。因该硅基负极材料包含以上所述的双重交联粘结剂，且该双重交联粘结剂在常温下就可以实现二异氰酸酯与聚丙烯酸的羧基发生缩聚反应，对聚丙烯酸形成的具有网络结构的聚合物粘结剂起到进一步的稳固作用，从而实现双重交联，解决了电池充放电过程中锂电池硅负极因反复体积变化的不利影响，提高了硅基负极材料的循环性能，且电池容量衰减量小。
进一步，所述硅基材料为微米级硅粉。采用本申请给出的上述粘结剂，可采用微米级硅粉来制备硅基负极材料，成本更低。
本发明的第三方面，提供了上述锂电池硅基负极材料的制备方法，包含以下步骤：
步骤101：配制聚丙烯酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为45- 55mg/ml；
步骤102：配置六亚甲基二异氰酸酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为15-55mg/ml；
步骤103：称取硅基材料、导电炭黑，与上述聚丙烯酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液一起加入容器中，充分搅拌混匀，然后滴加六亚甲基二异氰酸酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液，继续搅拌成混合均匀的浆液，制得所述锂电池硅基负极材料。
该制备方法将上述粘结剂中的聚丙烯酸和二异氰酸酯配制成溶液，然后在室温下将聚丙烯酸溶液与硅基材料和导电炭黑一起加入且搅拌混匀，最后在再按照设定的比例滴加二异氰酸酯溶液，可以制得本发明所述的锂电池硅基负极材料。则该硅基负极材料可在室温条件下，实现二异氰酸酯与聚丙烯酸的羧基发生缩聚反应，对聚丙烯酸形成的具有网络结构的聚合物粘结剂起到进一步的稳固作用，实现双重交联。故该锂电池硅基负极材料，可在低耗能的前提下，在聚丙烯酸原有酯化交联的基础上，实现再次交联，可最大限度减小充放电过程中硅负极反复体积变化的不利影响，且通过控制二异氰酸酯的添加量，来控制二异氰酸酯与聚丙烯酸的交联程度，可以对交联程度做到定量控制，进一步控制硅基负极材料的循环性能。
进一步，所述硅基材料为微米级硅粉。该制备方法，可采用微米级硅粉来制备硅基负极材料，成本更低。
本发明的第四方面，给出了一种电池负极，包括导电基体和附着于所述导电基体表面的材料层，所述材料层为以上所述的锂电池硅基负极材料层。采用以上所述锂电池硅基负极材料制成锂电池负极，因实现了双重交联，从而解决了电池充放电过程中硅负极应反复体积变化的不利影响，提高了硅基负极材料的循环性能，且电池容量衰减量小。
本发明的第五方面，给出了一种锂电池，包括负极，所述负极为前述的电池负极。采用上述电池负极做成的锂电池，可大幅提高锂电池的性能：比容量高、循环性能好、首次库伦效率高。
根据本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明所述锂电池实施例与对比例的半电池循环过程中比容量与库伦效率对比图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。但是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明的一些实施例，提供了一种锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂，包括聚丙烯酸和二异氰酸酯。
该实施例通过添加二异氰酸酯，室温条件下，实现二异氰酸酯与聚丙烯酸的羧基发生缩聚反应，对聚丙烯酸形成的具有网络结构的聚合物粘结剂进一步实现交联，从而实现双重交联；且该缩聚反应可在室温下进行，则使得本申请的上述双重交联粘结剂，不仅耗能极低，同时实现双重交联，解决了电池充放电过程中硅负极应反复体积变化的不利影响，提高了硅基负极材料的循环性能，且电池容量衰减量小。克服了现有技术的缺陷，实现本申请的发明目的。
优选地，所述聚丙烯酸与所述二异氰酸酯的重量比为(4-25):1。通过控制二异氰酸酯的添加量，可控制二异氰酸酯与聚丙烯酸的交联程度，从而可以对交联程度做到定量控制，从而可控制硅基负极材料的循环性能。
优选地，所述二异氰酸酯为脂肪族或脂环族二异氰酸酯。采用脂肪族或脂环族二异氰酸酯类系列物均可以实现本申请的发明目的。
进一步，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。六亚甲基二异氰酸酯容易获得，成本低。
本发明的另一些实施例，提供了一种锂电池硅基负极材料，包括硅基材料和粘结剂，所述粘结剂为本发明上述实施例所述的锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂。因该硅基负极材料包含以上实施例所述的双重交联粘结剂，且该粘结剂在常温下就可以实现二异氰酸酯与聚丙烯酸的羧基发生缩聚反应，对聚丙烯酸形成的具有网络结构的聚合物粘结剂起到进一步稳固的交联作用，从而实现双重交联，解决了电池充放电过程中锂电池硅负极因反复体积变化的不利影响，提高了硅基负极材料的循环性能，且电池容量衰减量小。
进一步，所述硅基材料为微米级硅粉，优选地为1-5μm的硅粉。采用本申请给出的上述粘结剂，可采用微米级硅粉来制备硅基负极材料，成本更低。
本发明的又一些实施例，提供了上述实施例所述锂电池硅基负极材料的制备方法，包含以下步骤：
步骤101：配制聚丙烯酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为45- 55mg/ml；
步骤102：配置六亚甲基二异氰酸酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为15-55mg/ml；
步骤103：称取硅基材料、导电炭黑，与上述聚丙烯酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液一起加入容器中，充分搅拌混匀，然后滴加六亚甲基二异氰酸酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液，继续搅拌成混合均匀的浆液，制得所述锂电池硅基负极材料。
该制备方法将上述实施例给出粘结剂中的聚丙烯酸和二异氰酸酯先配置成溶液，然后在室温下将聚丙烯酸溶液与硅基材料和导电炭黑一起加入且搅拌混匀，最后在再按照设定的比例滴加二异氰酸酯溶液，可以制得本发明所述的锂电池硅基负极材料。则该硅基负极材料可在室温条件下，实现二异氰酸酯与聚丙烯酸的羧基发生缩聚反应，对聚丙烯酸形成的具有网络结构的聚合物粘结剂起到进一步的稳固作用，实现双重交联。故该锂电池硅基负极材料，可在低耗能的前提下，在聚丙烯酸原有酯化交联的基础上，实现再次交联，可最大限度减小充放电过程中硅负极反复体积变化的不利影响，且通过控制二异氰酸酯的添加量，来控制二异氰酸酯与聚丙烯酸的交联程度，可以对交联程度做到定量控制，进一步控制硅基负极材料的循环性能。
进一步，所述硅基材料为微米级硅粉，优选为1-5μm硅粉。该制备方法，可采用微米级硅粉来制备硅基负极材料，成本更低。
本发明的再一些实施例，提供了一种电池负极，包括导电基体和附着于所述导电基体表面的材料层，所述材料层为以上实施例所述的锂电池硅基负极材料层。采用以上所述锂电池硅基负极材料制成锂电池负极，因实现了双重交联，从而解决了电池充放电过程中硅负极应反复体积变化的不利影响，提高了硅基负极材料的循环性能，且电池容量衰减量小。
本发明的还一些实施例，提供了一种锂电池，包括负极，所述负极为前述实施例所述的电池负极。采用上述电池负极做成的锂电池，可大幅提高锂电池的性能：比容量高、循环性能好、首次库伦效率高。
下面结合本发明的具体实施和对比例，对采用包含本发明所述锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂的锂电池硅基负极材料，制成负极的锂电池的循环性能进行对比说明：
实施例1：
配置PAA/N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)，浓度为50mg/mL。
配置六亚甲基二异氰酸酯(HDI)/N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为50mg/mL。
称取硅粉1-5μm18mg，Super-P导电炭黑6mg，以及PAA/DMF 120μL加入玛瑙研钵，充分搅拌混匀1h，然后滴加HDI/DMF(6μL，2mol％vs丙烯酸基元)，继续搅拌0.5h。将混合均匀的浆液均匀地涂抹到处理好的Cu箔(150mm*100mm*9μm)上，室温干燥2h，然后放置真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。将干燥后的极片裁剪成变成为7mm的正方形。待称量计算得出单个极片上活性物质的质量后，再在60℃下真空干燥2h。将干燥后的极片移到手套箱中，以锂片作为对电极，组装2032扣式电池。其中电解液为1.3M六氟磷酸锂(Aladdin,LiPF6)为导电盐的体积比为1:1的碳酸乙烯酯/ 碳酸二甲酯(Aladdin,EC/DMC)溶液，并加入质量分数为5％的氟化碳酸乙烯酯 (Aladdin,FEC)作为添加剂。将组装的电池封口，静置4h。将静置好的电池在LAND- CT2001A充放电测试仪上，恒电流测试电化学性能，设置充放电电流为400mA/g，电压范围在0.05-2V。测定锂离子电池首次充放电比容量分别为3254/3612mAh/g，首次库伦效率为90.1％，50次后的容量保持率为59.7％，如图1所示。
实施例2
配置PAA/N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)，浓度为50mg/mL。
配置六亚甲基二异氰酸酯(HDI)/N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为50mg/mL。
称取硅粉1-5μm18mg，Super-P导电炭黑6mg，以及PAA/DMF 120μL加入玛瑙研钵，充分搅拌混匀1h，然后滴加HDI/DMF(15μL，5mol％vs丙烯酸基元)，继续搅拌0.5h。将混合均匀的浆液均匀地涂抹到处理好的Cu箔(150mm*100mm*9μm) 上，室温干燥2h，然后放置真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。将干燥后的极片裁剪成变成为7mm的正方形。待称量计算得出单个极片上活性物质的质量后，再在60℃下真空干燥2h。将干燥后的极片移到手套箱中，以锂片作为对电极，组装2032扣式电池。其中电解液为1.3M六氟磷酸锂(Aladdin,LiPF6)为导电盐的体积比为1:1的碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯(Aladdin,EC/DMC)溶液，并加入质量分数为5％的氟化碳酸乙烯酯 (Aladdin,FEC)作为添加剂。将组装的电池封口，静置4h。将静置好的电池在LAND- CT2001A充放电测试仪上，恒电流测试电化学性能，设置充放电电流为400mA/g，电压范围在0.05-2V。测定锂离子电池首次充放电比容量分别为3221/3610mAh/g，首次库伦效率为89.2％，50次后的容量保持率为25.9％，如图1所示。
实施例3
配置PAA/N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)，浓度为50mg/mL。
配置六亚甲基二异氰酸酯(HDI)/N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为50mg/mL。
称取硅粉1-5μm18mg，Super-P导电炭黑6mg，以及PAA/DMF 120μL加入玛瑙研钵，充分搅拌混匀1h，然后滴加HDI/DMF(30μL，10mol％vs丙烯酸基元)，继续搅拌0.5h。将混合均匀的浆液均匀地涂抹到处理好的Cu箔(150mm*100mm*9μm) 上，室温干燥2h，然后放置真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。将干燥后的极片裁剪成变成为7mm的正方形。待称量计算得出单个极片上活性物质的质量后，再在60℃下真空干燥2h。将干燥后的极片移到手套箱中，以锂片作为对电极，组装2032扣式电池。其中电解液为1.3M六氟磷酸锂(Aladdin,LiPF6)为导电盐的体积比为1:1的碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯(Aladdin,EC/DMC)溶液，并加入质量分数为5％的氟化碳酸乙烯酯 (Aladdin,FEC)作为添加剂。将组装的电池封口，静置4h。将静置好的电池在LAND- CT2001A充放电测试仪上，恒电流测试电化学性能，设置充放电电流为400mA/g，电压范围在0.05-2V。测定锂离子电池首次充放电比容量分别为3773/6235mAh/g，首次库伦效率为89.1％，50次后的容量保持率为32.4％，如图1所示。
对比例
配置PAA/N,N-二甲基甲酰胺溶液(DMF)，浓度为50mg/mL。
称取纳米硅18mg，Super-P导电炭黑6mg，以及PAA/N,N-二甲基甲酰胺溶液 (DMF)120μL加入玛瑙研钵充分搅拌混匀1h。将混合均匀的浆液均匀地涂抹到处理好的Cu箔(150mm*100mm*9μm)上，室温干燥2h，然后放置真空烘箱内，60℃条件下干燥12h。将干燥后的极片裁剪成变成为7mm的正方形。待称量计算得出单个极片上活性物质的质量后，再在60℃下真空干燥2h。将干燥后的极片移到手套箱中，以锂片作为对电极，组装2032扣式电池。其中电解液为六氟磷酸锂(Aladdin,LiPF6)为导电盐的体积比为1:1的EC/DMC溶液，并加入质量分数为5％的氟化碳酸乙烯酯(Aladdin, FEC)作为添加剂。将组装的电池封口，静置4h。将静置好的电池在LAND-CT2001A充放电测试仪上，恒电流测试电化学性能，设置充放电电流为400mA/g，电压范围在0.05- 2V。测定锂离子电池首次充放电比容量分别为2647/3598mAh/g，首次库伦效率为 73.6％，在循环50次后的容量保持率为13.1％，如图1所示。
从以上本发明三个实施例和对比例来看，本申请的三实施例因加入了六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的N,N-二甲基甲酰胺溶液溶液，使得首次库伦效率大为提高，且循环50次后的容量保持了均明显高于未加入六亚甲基二异氰酸酯的对比例。可见，上述三实施例的半电池，因为采用包含本申请给出的双重交联粘结剂的硅基负极材料制成负极，使得该半电池的循环性能相对于对比例大幅提高，验证了本申请所述双重交联粘结剂、硅基负极材料的性能。
从上述三实施例，可以进一步看出，控制六亚甲基二异氰酸酯(HDI) 的N,N-二甲基甲酰胺溶液溶液的加入量，使得三实施例的首次库伦效率略有不同，但循环50次后的容量差别较大：实施例1中循环50次后的容量仍然可以保持在59.7％，而实施例2和事实3则分别降为25.9％和32.4％。可见，控制六亚甲基二异氰酸酯的加入量，可以调节上述实施例半电池的循环性能，验证了通过控制二异氰酸酯的添加量，可控制二异氰酸酯与聚丙烯酸的交联程度，从而可控制硅基负极材料的循环性能。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂，其特征在于，包括聚丙烯酸和二异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂，其特征在于，所述聚丙烯酸与所述二异氰酸酯的重量比为(4-25):1。
3.根据权利要求2所述的锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂，其特征在于，所述二异氰酸酯为脂肪族或脂环族二异氰酸酯。
4.根据权利要求3所述的锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂，其特征在于，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。
5.一种锂电池硅基负极材料，包括硅材料、导电剂和粘结剂，其特征在于所述粘结剂为权利要求1-4中任一项所述的锂电池硅基负极材料的双重交联粘结剂。
6.根据权利要求5所述的锂电池硅基负极材料，其特征在于，所述硅材料为微米级硅粉。
7.权利要求5或6所述的锂电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤101：配制聚丙烯酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为45-55mg/m l；
步骤102：配置六亚甲基二异氰酸酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液，浓度为15-55mg/m l；
步骤103：称取硅材料、导电炭黑，与上述聚丙烯酸的N,N-二甲基甲酰胺溶液一起加入容器中，充分搅拌混匀，然后滴加六亚甲基二异氰酸酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液，继续搅拌成混合均匀的浆液，制得所述锂电池硅基负极材料。
8.根据权利要求7所述的锂电池硅基负极材料的制备方法，其特征在于，所述硅材料为微米级硅粉。
9.一种电池负极，包括导电基体和附着于所述导电基体表面的材料层，其特征在于：所述材料层为权利要求5或6所述的锂电池硅基负极材料层。
10.一种锂电池，包括负极，其特征在于，所述负极为权利要求9所述的电池负极。
CN201710836745.5A 2017-09-17 2017-09-17 锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池 Pending CN107611344A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710836745.5A CN107611344A (zh) 2017-09-17 2017-09-17 锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710836745.5A CN107611344A (zh) 2017-09-17 2017-09-17 锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107611344A true CN107611344A (zh) 2018-01-19

Family

ID=61060390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710836745.5A Pending CN107611344A (zh) 2017-09-17 2017-09-17 锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107611344A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108520959A (zh) * 2018-03-20 2018-09-11 上海大学 水性聚合物－异氰酸酯基电极复合材料及其制备方法
CN109768283A (zh) * 2019-01-16 2019-05-17 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种硅基负极粘结剂及其制备方法
CN110911642A (zh) * 2018-09-14 2020-03-24 多氟多化工股份有限公司 一种极片用粘结剂及其制备方法、硅基极片、锂离子电池
CN112397718A (zh) * 2020-11-06 2021-02-23 开封大学 一种自愈合锂离子电池硅基负极材料及其制备方法
CN113728470A (zh) * 2019-12-27 2021-11-30 株式会社Lg新能源 用于负极的粘合剂组合物、负极和二次电池
CN115651158A (zh) * 2022-11-15 2023-01-31 浙江大象新能源科技有限公司 一种用于锂电池硅基负极的粘接剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199257A (zh) * 2012-01-10 2013-07-10 三星Sdi株式会社 用于锂电池电极的粘结剂和包含所述粘结剂的锂电池
CN104393303A (zh) * 2014-12-05 2015-03-04 上海空间电源研究所 一种使用水性粘结剂的钛酸锂电池
JP2017004682A (ja) * 2015-06-08 2017-01-05 凸版印刷株式会社 非水電解質二次電池用負極剤、非水電解質二次電池負極、および非水電解質二次電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103199257A (zh) * 2012-01-10 2013-07-10 三星Sdi株式会社 用于锂电池电极的粘结剂和包含所述粘结剂的锂电池
CN104393303A (zh) * 2014-12-05 2015-03-04 上海空间电源研究所 一种使用水性粘结剂的钛酸锂电池
JP2017004682A (ja) * 2015-06-08 2017-01-05 凸版印刷株式会社 非水電解質二次電池用負極剤、非水電解質二次電池負極、および非水電解質二次電池

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108520959A (zh) * 2018-03-20 2018-09-11 上海大学 水性聚合物－异氰酸酯基电极复合材料及其制备方法
CN108520959B (zh) * 2018-03-20 2021-06-04 上海大学 水性聚合物－异氰酸酯基电极复合材料及其制备方法
CN110911642A (zh) * 2018-09-14 2020-03-24 多氟多化工股份有限公司 一种极片用粘结剂及其制备方法、硅基极片、锂离子电池
CN109768283A (zh) * 2019-01-16 2019-05-17 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种硅基负极粘结剂及其制备方法
CN113728470A (zh) * 2019-12-27 2021-11-30 株式会社Lg新能源 用于负极的粘合剂组合物、负极和二次电池
CN112397718A (zh) * 2020-11-06 2021-02-23 开封大学 一种自愈合锂离子电池硅基负极材料及其制备方法
CN112397718B (zh) * 2020-11-06 2022-08-09 开封大学 一种自愈合锂离子电池硅基负极材料及其制备方法
CN115651158A (zh) * 2022-11-15 2023-01-31 浙江大象新能源科技有限公司 一种用于锂电池硅基负极的粘接剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107611344A (zh) 锂电池硅基负极材料双重交联粘结剂、锂电池硅基负极材料及制备方法、电池负极和锂电池
CN105655565B (zh) 一种钠离子电池复合正极材料及其制备方法
CN107681158A (zh) 锂电池硅基负极材料自愈合粘结剂、锂电池硅基负极材料及其制备方法、电池负极和锂电池
JP4778526B2 (ja) リチウムイオン電池用正極シートの製造方法、及びその方法により製造された正極シートとリチウムイオン電池
CN105762364B (zh) 电池负电极及其制备方法和锂离子电池
CN103000882B (zh) 一种铅碳电池负极铅膏及其制备方法
CN101659443B (zh) 一种锂离子电池用球形钛酸锂的制备方法
CN107732169B (zh) 锂电池硅基负极材料及其制备方法、电池负极和锂电池
CN110429329A (zh) 一种全固态钠离子电池的制备方法及全固态钠离子电池
CN101752558A (zh) 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN108470884A (zh) 一种水基粘结剂制备的锂离子电池电极
CN103682295B (zh) 一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池负极片和锂离子电池
CN102201575A (zh) 一种硫酸铅-石墨烯复合电极材料及包含其的铅酸电池负极铅膏
CN105018001A (zh) 锂离子电池用水性粘合剂及正负极片和涂覆隔膜
CN105932209A (zh) 一种作为锂离子电池用的陶瓷涂覆隔膜及其制备方法
CN105470518A (zh) 一种锂硫电池硫正极浆料及其制备方法、锂硫电池的制备方法
CN108306021A (zh) 一种基于硅的锂离子电池负极
CN101262056A (zh) 一种水溶液可充锂离子电池
CN105932329B (zh) 一种凝胶聚合物电解质隔膜及其制备方法和应用
CN104966815A (zh) 用于制备正极材料极片的组合物、方法以及所制备的极片
CN105742695A (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN106784651A (zh) 碳包覆铁锰酸钾内连接纳米线材料及其制备方法和应用
CN109713306A (zh) 粘结剂、正极浆料及其制备方法、锂离子电池
CN105958117A (zh) 一种掺杂纳米粒子的凝胶聚合物电解质及其制备方法和应用
CN106025180A (zh) 核壳结构锂离子电池负极材料GeO2/C及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180119

RJ01 Rejection of invention patent application after publication