CN111430667B - 负极浆料、负极片、动力电池和电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了负极浆料、负极片、动力电池和电动汽车。该负极浆料包括：负极活性材料；导离子聚合物，所述导离子聚合物为嵌段共聚物；粘结剂；和溶剂。该负极浆料制作得到的负极片，电解液在其表面的界面张力低、浸润性好，仅需较少量的电解液即可将其润湿，从而使得动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好；且传导离子在其内部可以较为顺畅地发生迁移，从而使得动力电池的电性能优异；另外，其还可以改善负极片的机械性能，使得负极片具有较好的柔韧性，从而可以有效缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀，应用前景好。

Description

负极浆料、负极片、动力电池和电动汽车
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体地，涉及负极浆料、负极片、动力电池和电动汽车。
背景技术
目前，相关技术中动力电池负极片的稳定性不佳，较易有聚合物从负极片中析出而导致负极片发生损坏，动力电池的安全性能差；且动力电池的内阻较高、容量较低。
因而，现有的动力电池负极片的相关技术仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电解液在其制作得到的负极片表面的界面张力低、浸润性好、仅需较少量的电解液即可将该负极片润湿、可使得动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好、传导离子在其内部可以较为顺畅地发生迁移、可使得动力电池的电性能优异、可改善负极片的机械性能、可使得负极片具有较好的柔韧性、可有效缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀或者应用前景好的负极浆料。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种负极浆料。根据本发明的实施例，该负极浆料包括：负极活性材料；导离子聚合物，所述导离子聚合物为嵌段共聚物；粘结剂；和溶剂。发明人发现，该负极浆料制作得到的负极片，电解液在其表面的界面张力低、浸润性好，仅需较少量的电解液即可将其润湿，从而使得动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好；且传导离子在其内部可以较为顺畅地发生迁移，从而使得动力电池的电性能优异；另外，其还可以改善负极片的机械性能，使得负极片具有较好的柔韧性，从而可以有效缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀，应用前景好。
根据本发明的实施例，所述导离子聚合物包括聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚氧化乙烯、聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯、聚氧化丙烯-b-聚苯乙烯、聚氧化乙烯-b-羧甲基纤维素盐、聚丙烯酸-b-聚丙烯腈、聚丙烯酸-b-聚氧化丙烯、聚丙烯酸-b-丙烯酸聚(乙二醇)酯和聚丙烯酸-b-甲基丙烯酸聚(乙二醇)酯中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述导离子聚合物的分子量为2000～2000000。
根据本发明的实施例，形成所述导离子聚合物的至少一个单体的分子结构与所述粘结剂的分子结构相同。
根据本发明的实施例，所述粘结剂包括聚丙烯酸、聚丁二烯-b-聚苯乙烯和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述负极活性材料包括硅、氧化硅、硅碳复合材料和石墨中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述溶剂包括去离子水、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺和丙酮中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述溶剂为去离子水。
根据本发明的实施例，所述负极浆料还包括：传导离子。
根据本发明的实施例，所述传导离子包括锂离子。
根据本发明的实施例，所述传导离子与所述导离子聚合物的摩尔比为1：(1～20)。
根据本发明的实施例，所述负极浆料还包括：导电剂。
根据本发明的实施例，所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、乙炔黑、科琴黑、石墨烯和石墨中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述导电剂为导电炭黑。
根据本发明的实施例，所述负极浆料包括：60重量份～95重量份的所述负极活性材料；0重量份～5重量份的所述导离子聚合物，且所述导离子聚合物的重量份不为0；0重量份～30重量份的所述粘结剂，且所述粘结剂的重量份不为0；和0重量份～10重量份的导电剂。
根据本发明的实施例，基于所述负极浆料的总质量，所述负极活性材料、所述导离子聚合物、所述粘结剂和所述导电剂的质量百分含量为30％～60％。
在本发明的另一个方面，本发明提供了一种负极片。根据本发明的实施例，该负极片包括：负极集流体；和负极材料层，所述负极材料层负载在所述负极集流体的至少部分表面上，其中，所述负极材料层是由前面所述的负极浆料形成的。发明人发现，电解液在该负极片表面的界面张力低、浸润性好，仅需较少量的电解液即可将其润湿，从而使得动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好；且传导离子在该负极片内部可以较为顺畅地发生迁移，从而使得动力电池的电性能优异；另外，该负极片具有较好的柔韧性，从而可以有效缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀，应用前景好。
在本发明的又一个方面，本发明提供了一种动力电池。根据本发明的实施例，该动力电池包括：正极片；前面所述的负极片；和电解液，所述电解液连接所述正极片和所述负极片，且所述电解液中包括聚合物电解质。发明人发现，该动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好，且电性能优异，在充放电过程中不易发生体积膨胀，应用前景好。
根据本发明的实施例，所述负极片中的导离子聚合物形成凝胶。
根据本发明的实施例，在0.5C充放电倍率的条件下，所述动力电池在经过85次的充放电循环以后，容量保持率不小于93.43％。
根据本发明的实施例，所述动力电池为半固态电池。
在本发明的再一个方面，本发明提供了一种电动汽车。根据本发明的实施例，该电动汽车包括前面所述的动力电池。发明人发现，该电动汽车驱动力强、安全性能好、商业前景好。
附图说明
图1显示了本发明实施例1的负极片的扫描电镜照片(其中，a图的比例尺为20μm；b图的比例尺为2μm)。
图2显示了本发明实施例1的负极片在组装成动力电池后其中的导离子聚合物形成凝胶的扫描电镜照片(比例尺为200nm)。
图3显示了本发明实施例1的负极片的充放电循环曲线。
图4显示了本发明实施例1的负极片在组装成动力电池以后的循环性能测试结果(充放电倍率为0.5C)。
具体实施方式
本发明是基于发明人的以下发现而完成的：
在相关技术中，动力电池负极片的稳定性不佳，较易有聚合物从负极片中析出而导致负极片发生损坏，动力电池的安全性能差；且动力电池的内阻较高、容量较低。发明人对此进行了大量深入的考察和实验验证后发现，出现上述情况的原因在于：动力电池的电解液中通常会含有一定量的聚合物电解质，而在相关技术的负极片中，负极材料层与电解液的亲和性强，因而极易溶于电解液而从负极片内部析出，造成负极片结构的破坏；另一方面，负极材料曾溶于电解液以后，增加了电解液中离子扩散和电迁移的阻力，从而造成动力电池电芯的内阻增加，进而导致动力电池的容量较低。
基于此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种负极浆料。根据本发明的实施例，该负极浆料包括：负极活性材料；导离子聚合物，所述导离子聚合物为嵌段共聚物；粘结剂；和溶剂。发明人发现，该负极浆料制作得到的负极片，电解液在其表面的界面张力低、浸润性好，仅需较少量的电解液即可将其润湿，从而使得动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好；且传导离子在其内部可以较为顺畅地发生迁移，从而使得动力电池的电性能优异；另外，其还可以改善负极片的机械性能，使得负极片具有较好的柔韧性，从而可以有效缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀，应用前景好。
根据本发明的实施例，在本发明所述的负极浆料中，导离子聚合物可以显著增加电解液在该负极浆料制作得到的负极片表面的浸润性，使得仅需少量的电解液即可将该负极片润湿，从而使得动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好；同时，所述导离子聚合物本身也可以作为电解液中传导离子发生电迁移或者扩散的载体，从而使得传导离子在其内部可以较为顺畅地发生迁移，进而使得动力电池的电性能优异；此外，由于所述导离子聚合物为嵌段共聚物，故而其还可以改善负极片的机械性能，使得负极片具有较好的柔韧性，从而可以有效缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀。
根据本发明的实施例，进一步地，所述导离子聚合物的具体种类可以包括聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚氧化乙烯(PEO-b-PAA-b-PEO)、聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯(PEO-b-PS)、聚氧化丙烯-b-聚苯乙烯(PPO-b-PS)、聚氧化乙烯-b-羧甲基纤维素盐(PEO-b-CMC)、聚丙烯酸-b-聚丙烯腈(PAA-b-PAN)、聚丙烯酸-b-聚氧化丙烯(PAA-b-PPO)、聚丙烯酸-b-丙烯酸聚(乙二醇)酯(PAA-b-PEGA)或者聚丙烯酸-b-甲基丙烯酸聚(乙二醇)酯(PAA-b-PEGMA)等；或者也可以选用以上任意两种或者任意多种的混合物。由此，选用上述导离子聚合物的具体种类，材料来源广泛、易得，成本较低，同时上述种类的导离子聚合物易于通过较为简便的方法制备得到，且可以使得电解液在该负极浆料制作得到的负极片表面的界面张力进一步降低、浸润性进一步变好，仅需更少量的电解液即可将其润湿，从而使得动力电池的电芯内部的液体更少、能量密度进一步提高、安全性能进一步变好；且传导离子在其内部可以更为顺畅地发生迁移，从而使得动力电池的电性能更加优异；另外，其还可以进一步改善负极片的机械性能，使得负极片具有更好的柔韧性，从而可以更加有效缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀，应用前景进一步变好。
根据本发明的实施例中，进一步地，所述导离子聚合物的具体种类可以选用上述导离子聚合物中的至少两种。由此，可以进一步避免导离子聚合物溶于电解液而从负极片内部析出，造成负极片结构的破坏。
在本发明的一些实施例中，所述聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚氧化乙烯的结构可以如下式所示：
Figure BDA0002350756640000041
其中，所述m的取值范围为50～40000；所述n的取值范围为20～20000；所述p的取值范围为50～40000。具体地，所述m可以是50、100、200、500、1000、2000、5000、10000、15000、20000、30000或者40000等；所述n可以是20、50、100、200、500、1000、2000、5000、10000、15000或者20000等；所述p可以是50、100、200、500、1000、2000、5000、10000、14000、15000、20000、30000或者40000等。由此，可以较佳地实现上述技术效果。
在本发明的一些实施例中，所述聚氧化丙烯-b-聚苯乙烯的结构可以如下式所示：
Figure BDA0002350756640000042
其中，所述n的取值范围为200～13000。具体地，所述n可以是200、500、1000、2000、5000、10000或者13000等。由此，可以较佳地实现上述技术效果。
在本发明的一些实施例中，所述聚氧化乙烯-b-羧甲基纤维素盐的结构可以如下式所示：
Figure BDA0002350756640000051
其中，所述R可以为H或者CH2COONa，所述m的取值范围为100～40000；所述n的取值范围为1000～10000。具体地，所述m可以是100、200、500、1000、2000、5000、10000、20000、30000或者40000等；所述n可以是1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000或者10000等。由此，可以较佳地实现上述技术效果。
根据本发明的实施例，所述导离子聚合物的分子量为2000～2000000。具体地，在本发明的一些实施例中，所述导离子聚合物的分子量可以是2000、3000、5000、8000、10000、20000、50000、100000、500000、1000000、1500000或者2000000等。由此，上述导离子聚合物的分子量是较为合适的分子量，既不会太低而足以使得所述负极片的机械性能优异，使得其具有较好的柔韧性；也不会太高而导致所述负极浆料过于粘稠，从而导致制作得到的负极片平整度较差，且工艺冗杂；与此同时，该分子量超过上述上限值，也会导致导离子聚合物分子本身的刚性增加，从而在该负极浆料制作得到负极片以后，会造成动力电池电芯的内阻过大。
根据本发明的实施例，所述导离子聚合物的链段形式可以是二链段、三链段及多链段，其具体链段形式不受特别限制；同时，也可以为星形聚合物或者树枝状聚合物。由此，其稳定性较佳，进而使得该负极浆料的稳定性较佳。
根据本发明的实施例，所述导离子聚合物的制备方法不受特别限制，只要满足要求，本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择。例如，在本发明的一些实施例中，所述导离子聚合物可以是通过自由基聚合的方法制备得到的。由此，操作简单、方便，容易实现，易于工业化生产，且制备得到的所述导离子聚合物较为规整，且纯度较高。
根据本发明的实施例，更进一步地，发明人对粘结剂的材料种类进行了大量深入的考察与实验验证后发现，当形成所述导离子聚合物的至少一个单体的分子结构与所述粘结剂的分子结构相同时，导离子聚合物与粘结剂之间具有更强的亲和力，由于二者之间的亲和力较强，因此可以使得所述导离子聚合物和所述粘结剂在所述负极浆料中分散得都更加均匀，其中，导离子聚合物在负极浆料中分散得更加均匀，可以使得制作得到的负极片各方面的性质更加稳定；粘结剂在负极浆料中分散得更加均匀，可以使得制作得到的负极片避免出现胀胶现象；同时，由于导离子聚合物与粘结剂具有相同的链段，二者之间的亲和性更强，导离子聚合物与粘结剂之间相互粘结、相互缠绕，可以使得由该负极浆料制作得到的负极片在组装成动力电池以后，导离子聚合物不易脱离负极材料层而溶于电解液，进而使得制作得到的负极片结构稳定、使用寿命长。
根据本发明的实施例，进一步地，所述粘结剂的具体种类可以包括聚丙烯酸(PAA)、聚丁二烯-b-聚苯乙烯(SBR)和羧甲基纤维素钠(CMC)等。由此，材料来源广泛、易得，且成本较低，同时可以与前面所述的导离子聚合物相互配合起到协同作用，共同实现上述较佳的技术效果。
根据本发明的实施例，具体而言，当所述导离子聚合物为聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚氧化乙烯、聚丙烯酸-b-聚丙烯腈、聚丙烯酸-b-聚氧化丙烯、聚丙烯酸-b-丙烯酸聚(乙二醇)酯和聚丙烯酸-b-甲基丙烯酸聚(乙二醇)酯时，所述粘结剂可以为聚丙烯酸；当所述导离子聚合物为聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯和聚氧化丙烯-b-聚苯乙烯时，所述粘结剂可以为聚苯乙烯；当所述导离子聚合物为聚氧化乙烯-b-羧甲基纤维素盐时，所述粘结剂可以为羧甲基纤维素盐，具体而言，可以是羧甲基纤维素钠。由此，材料来源广泛、易得，成本较低，且导离子聚合物与粘结剂之间相互交联、相互缠结的效果较佳，进而可以使得所述导离子聚合物和所述粘结剂在所述负极浆料中分散得都更加均匀；同时，可以使得由该负极浆料制作得到的负极片在组装成动力电池以后，导离子聚合物更加不易脱离负极材料层而溶于电解液，进而使得制作得到的负极片结构更加稳定、使用寿命进一步变长。
根据本发明的实施例，进一步地，所述负极活性材料的具体种类包括硅、氧化硅、硅碳复合材料或者石墨等。在本发明的一些实施例中，所述负极活性材料既可以是上述负极活性材料中的某一种，也可以是上述两种或者多种的混合物。由此，材料来源广泛、易得，成本较低，且可以使得该负极浆料制作得到的负极片的电性能较佳。
根据本发明的实施例，进一步地，所述溶剂的具体种类不受特别限制，具体而言，在本发明的一些实施例中，所述溶剂的具体种类可以包括去离子水、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺或者丙酮等；更进一步地，所述溶剂可以为去离子水。由此，材料来源广泛、易得，成本较低，且可以根据不同种类的粘结剂和导离子聚合物来选择较为合适的溶剂，使得该负极浆料的各方面性能较佳，粘结剂与导离子聚合物在负极浆料中分散得更加均匀，且易于涂布从而较好地制作前面所述的负极片。
根据本发明的实施例，进一步地，所述负极浆料还可以包括：传导离子。由此，在该负极浆料制作得到的负极片的负极材料层中含有所述传导离子，可以使得该负极片适用于固态电池或者半固态电池，应用范围广泛。
根据本发明的实施例，更进一步地，所述传导离子包括锂离子。由此，可以使得该负极浆料制作得到的负极片适用于锂电池。
根据本发明的实施例，又进一步地，所述锂离子加入所述负极浆料的具体形式不受特别限制，具体而言，所述锂离子可以是通过高氯酸锂(LiClO4)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双乙二酸硼酸锂(LiBOB)或者四氟硼酸锂(LiBF4)的形式加入到所述负极浆料中的。由此，材料来源广泛、易得，成本较低，同时上述锂源的另一部分离子也不会对负极浆料产生其他不良影响。
根据本发明的实施例，又进一步地，所述传导离子与所述导离子聚合物的摩尔比为1：(1～20)。在本发明年的一些实施例中，前面所述的比例可以是1：1、1：2、1：4、1：6、1：8、1：10、1：12、1：14、1：16、1：18或者1：20等。由此，上述传导离子与所述导离子聚合物之间的比例范围是发明人经过大量筛选以后获得的较佳的范围，传导离子与导离子聚合物的比例在上述范围内，可以使得上述技术效果较佳，在上述传导离子与导离子聚合物的比例中，既不会因传导离子浓度过高，而导致锂盐解离困难，形成聚集体，也不会过少而导致载流子数量少，电导率低。
根据本发明的实施例，进一步地，所述负极浆料还可以包括：导电剂。具体而言，在本发明的一些实施例中，所述导电剂的具体种类可以选用导电炭黑、碳纳米管、乙炔黑、科琴黑、石墨烯或者石墨等，既可以选择上述导电剂中的某一种，也可以选用上述几种的混合物；更进一步地，所述导电剂为导电炭黑。由此，材料来源广泛、易得，成本较低，且可以较好地与前面所述的导离子聚合物相互配合，进而使得该负极浆料制作得到的负极片的导电性好，组装后得到的动力电池的电性能较佳。
根据本发明的实施例，在所述负极浆料中，发明人对于各组分之间的配比进行了大量研究后发现，当所述负极浆料包括：60重量份～95重量份的所述负极活性材料；0重量份～5重量份的所述导离子聚合物，且所述导离子聚合物的重量份不为0；0重量份～30重量份的所述粘结剂，且所述粘结剂的重量份不为0；和0重量份～10重量份的导电剂时，该负极浆料中各组分之间的配比是较佳的配比，可以进一步使得该负极浆料制作得到的负极片，电解液在其表面的界面张力进一步降低、浸润性进一步变好，仅需更少量的电解液即可将其较好地润湿，从而使得动力电池的电芯内部的液体更少、能量密度进一步提高、安全性能进一步变好；且传导离子在其内部可以更加顺畅地发生迁移，从而使得动力电池的电性能更加优异；另外，其还可以更好地改善负极片的机械性能，使得负极片具有更好的柔韧性，从而可以进一步更好地缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀，应用前景进一步变好。
根据本发明的实施例，具体而言，在所述负极浆料中，上述各组分配比的范围内，所述负极活性材料可以具体为60重量份、65重量份、70重量份、75重量份、80重量份、85重量份、90重量份或者95重量份等；所述导离子聚合物可以具体为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份或者5重量份等；所述粘结剂可以具体为1重量份、2重量份、3重量份、5重量份、10重量份、15重量份、20重量份、25重量份或者30重量份等；所述导电剂可以具体为0重量份、1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或者10重量份等。
根据本发明的实施例，基于所述负极浆料的总质量，所述负极活性材料、所述导离子聚合物、所述粘结剂和所述导电剂的质量百分含量为30％～60％。在本发明的一些实施例中，可以具体为30％、35％、40％、45％、50％、55％或者60％等。由此，上述组分在所述负极浆料中可以分散得更加均匀，尤其是导离子聚合物和粘结剂，可以使得制作得到的负极片各方面的性质更加稳定，且可以较好地避免出现胀胶现象。
根据本发明的实施例，所述负极浆料的制备方法不受特别限制，只要能够较好地制备得到前面所述的负极浆料即可，其具体方式本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择。在本发明的一些实施例中，可以是先通过自由基聚合的方式形成前面所述的导离子聚合物；然后将上述导离子聚合物与传导离子、溶剂混合后，经过充分搅拌得到澄清透明的第一混合液；再将前面所述的粘结剂与所述第一溶液混合并经过充分搅拌以后，得到澄清、透明的第二混合液；最后，将前面所述的导电剂、负极活性材料与所述第二混合液混合，并经过充分搅拌以后，得到前面所述的负极浆料。由此，操作简单、方便，容易实现，且易于工业化生产。
根据本发明的实施例，在制备前面所述的负极浆料的过程中，所述自由基聚合、所述搅拌等的具体工艺条件和参数，本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择，在此不再过多赘述。
在本发明的另一个方面，本发明提供了一种负极片。根据本发明的实施例，该负极片包括：负极集流体；和负极材料层，所述负极材料层负载在所述负极集流体的至少部分表面上，其中，所述负极材料层是由前面所述的负极浆料形成的。发明人发现，电解液在该负极片表面的界面张力低、浸润性好，仅需较少量的电解液即可将其润湿，从而使得动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好；且传导离子在该负极片内部可以较为顺畅地发生迁移，从而使得动力电池的电性能优异；另外，该负极片具有较好的柔韧性，从而可以有效缓解动力电池在充放电过程中负极片的体积膨胀，应用前景好。
根据本发明的实施例，所述负极集流体的具体种类不受特别限制，具体的，在本发明中可以选择涂炭铜箔作为负极集流体。由此，材料来源广泛、易得，成本较低，且导电性较佳，适于后续应用。
根据本发明的实施例，所述负极材料层只要满足负载在所述负极集流体的至少部分表面上即可，具体而言，其可以负载在所述负极集流体的部分表面上，也可以负载在全部表面上，在此不再过多赘述。
根据本发明的实施例，所述负极片的制作方法不受特别限制，具体而言，在本发明的一些实施例中，可以是将前面所述的负极浆料直接涂布到负极集流体表面，然后将其进行干燥处理后得到的，其中，所述干燥处理的具体工艺条件和参数，本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择，在此不再过多赘述。由此，操作简单、方便，容易实现，且易于工业化生产。
根据本发明的实施例，所述负极材料层的厚度可以是本领域中常规负极材料层的厚度，在此不再过多赘述。
在本发明的又一个方面，本发明提供了一种动力电池。根据本发明的实施例，该动力电池包括：正极片；前面所述的负极片；和电解液，所述电解液连接所述正极片和所述负极片，且所述电解液中包括聚合物电解质。发明人发现，该动力电池的电芯内部的液体较少、能量密度高、安全性能好，且电性能优异，在充放电过程中不易发生体积膨胀，应用前景好。
根据本发明的实施例，所述负极片中的导离子聚合物形成凝胶。具体而言，所述在前面所述的负极片组装成所述动力电池的过程中，在将所述负极片组装成动力电池以后，由于导离子聚合物与动力电池的电解液亲和性较高，导离子聚合物的链段会发生自主伸展，然后吸收一定量的电解液发生凝胶化后形成凝胶从而实现促进电解液中的离子传输；而且，由于导离子聚合物与粘结剂也具有较好的亲和性，因此，前面所述的负极浆料中的粘结剂可以起到阻止导离子聚合物在负极片表面发生脱离，因而前面所述的导离子聚合物也不会溶解到电解液内部，造成负极片结构的破坏。
根据本发明的实施例，在0.5C充放电倍率的条件下，所述动力电池在经过85次的充放电循环以后，容量保持率不小于93.43％。具体地，在本发明的一些实施例中，在前面所述的条件下，所述动力电池在经过85次的充放电循环以后，容量保持率可以具体为93.43％、94％、95％、96％、97％或者98％等。由此，该动力电池的容量保持率较高，电性能好。
根据本发明的实施例，该动力电池其他结构和部件的形状、构造、制造工艺等均可以为常规的形状、构造、制造工艺，在本发明的一些实施例中，该动力电池可以是锂离子电池。本领域技术人员可以理解，除前面所述的结构和部件以外，该动力电池还包括常规动力电池的结构和部件，在此不再过多赘述。
根据本发明的实施例，具体地，所述动力电池可以是全固态电池、半固态电池、凝胶态电池、锂电池或者锂硫电池等。特别地，在本发明的一些实施例中，所述动力电池可以为半固态电池。由此，该动力电池的成本较低，容量保持率高。
在本发明的再一个方面，本发明提供了一种电动汽车。根据本发明的实施例，该电动汽车包括前面所述的动力电池。发明人发现，该电动汽车驱动力强、安全性能好、商业前景好。
根据本发明的实施例，该电动车的形状、构造、制造工艺等均可以为常规电动车的形状、构造、制造工艺，且本领域技术人员可以理解，除前面所述的动力电池以外，该电动车还包括常规电动车的结构和部件，其结构和部件之间的连接关系也均为常规电动车中各结构和部件之间的连接关系，在此不再过多赘述。
根据本发明的实施例，该电动车的种类不受特别限制，例如可以包括但不限于电动汽车、电动自行车、电动摩托车等。
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
负极浆料包括：质量百分含量为85％的石墨和质量百分含量为10％的SiOx；质量百分含量为0.6％的聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚氧化乙烯；质量百分含量为2.5％的聚丙烯酸；质量百分含量为0.2％的双三氟甲烷磺酰亚胺锂；质量百分含量为1.7％的导电炭黑和余量的水。
将上述负极浆料制作成负极片，其扫描电镜照片参照图1。
将上述负极片组装成半固态锂电池，在聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚氧化乙烯与动力电池中的电解液充分浸润后，将负极片拆除，拆除后的负极片的扫描电镜照片参照图2，其中，白色圆圈处为导离子聚合物形成凝胶处。
将上述负极片组装成半固态锂电池以后，其充放电循环曲线参照图3，在充放电倍率为0.5C的条件下，循环性能测试结果参照图4中的a线，结果显示，其在经过85次的充放电循环以后，容量保持率仍为93.43％。
实施例2
负极浆料包括：质量百分含量为85％的石墨和质量百分含量为5％的Si；质量百分含量为1.2％的聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚氧化乙烯；质量百分含量为4％的聚丙烯酸；质量百分含量为0.4％的双三氟甲烷磺酰亚胺锂；质量百分含量为4.4％的导电炭黑和余量的水。
实施例2的测试结果与实施例1类似。
实施例3
负极浆料包括：质量百分含量为85％的石墨和质量百分含量为10％的SiOx；质量百分含量为0.6％的聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯；质量百分含量为2.5％的聚丁二烯-b-聚苯乙烯；质量百分含量为0.2％的双氟磺酰亚胺锂；质量百分含量为1.7％的导电炭黑和余量的水。
实施例3的测试结果与实施例1类似。
实施例4
负极浆料包括：质量百分含量为83％的石墨、质量百分含量为7％的SiOx和质量百分含量为3％的Si；质量百分含量为0.6％的聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯；质量百分含量为2.5％的聚丁二烯-b-聚苯乙烯；质量百分含量为0.2％的双氟磺酰亚胺锂；质量百分含量为3.7％的导电炭黑和余量的水。
实施例4的测试结果与实施例1类似。
对比例1
负极浆料包括：质量百分含量为85％的石墨和质量百分含量为10％的SiOx；质量百分含量为2.5％的聚丙烯酸；质量百分含量为0.2％的双三氟甲烷磺酰亚胺锂；质量百分含量为2.3％的导电炭黑和余量的水。
将上述负极片组装成半固态锂电池以后，在充放电倍率为0.5C的条件下，循环性能测试结果参照图4中的b线，结果显示，其在经过85次的充放电循环以后，容量保持率仅为74.90％。
对比例2
负极浆料包括：质量百分含量为85％的石墨和质量百分含量为10％的SiOx；质量百分含量为3.1％的聚丙烯酸；质量百分含量为0.2％的双三氟甲烷磺酰亚胺锂；质量百分含量为1.7％的导电炭黑和余量的水。
将上述负极片组装成半固态锂电池以后，在充放电倍率为0.5C的条件下，其在经过85次的充放电循环以后，容量保持率劣于实施例1～实施例4且优于对比例1。
对比例3
负极浆料包括：质量百分含量为85％的石墨和质量百分含量为10％的SiOx；质量百分含量为0.6％的聚氧化乙烯；质量百分含量为2.5％的聚丙烯酸；质量百分含量为0.2％的双三氟甲烷磺酰亚胺锂；质量百分含量为1.7％的导电炭黑和余量的水。
将上述负极片组装成半固态锂电池以后，在充放电倍率为0.5C的条件下，其在经过85次的充放电循环以后，容量保持率劣于实施例1～实施例4且优于对比例1。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种负极浆料，其特征在于，包括：
负极活性材料；
导离子聚合物，所述导离子聚合物为嵌段共聚物；
粘结剂；
溶剂；和
传导离子；
所述传导离子包括锂离子，
所述锂离子通过高氯酸锂（LiClO4）、双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI）、双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）、双乙二酸硼酸锂（LiBOB）或者四氟硼酸锂（LiBF4）中至少一种的形式加入到所述负极浆料中；
所述传导离子与所述导离子聚合物的摩尔比为1：（1~20）；
所述导离子聚合物的分子量为2000~2000000；
形成所述导离子聚合物的至少一个单体的分子结构与所述粘结剂的分子结构相同；
60重量份~95重量份的所述负极活性材料；
0重量份~5重量份的所述导离子聚合物，且所述导离子聚合物的重量份不为0；
0重量份~30重量份的所述粘结剂，且所述粘结剂的重量份不为0；和
0重量份~10重量份的导电剂，
基于所述负极浆料的总质量，所述负极活性材料、所述导离子聚合物、所述粘结剂和所述导电剂的质量百分含量为30%~60%；
所述导离子聚合物包括聚氧化乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚氧化乙烯、聚氧化乙烯-b-聚苯乙烯、聚氧化丙烯-b-聚苯乙烯、聚氧化乙烯-b-羧甲基纤维素盐、聚丙烯酸-b-聚丙烯腈、聚丙烯酸-b-聚氧化丙烯、聚丙烯酸-b-丙烯酸聚（乙二醇）酯和聚丙烯酸-b-甲基丙烯酸聚（乙二醇）酯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述粘结剂包括聚丙烯酸、聚丁二烯-b-聚苯乙烯和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述负极活性材料包括硅、氧化硅、硅碳复合材料和石墨中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，所述溶剂包括去离子水、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺和丙酮中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的负极浆料，其特征在于，所述溶剂为去离子水。
6.根据权利要求1所述的负极浆料，其特征在于，还包括：
导电剂。
7.根据权利要求6所述的负极浆料，其特征在于，所述导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯和石墨中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的负极浆料，其特征在于，所述导电剂为导电炭黑。
9.一种负极片，其特征在于，包括：
负极集流体；和
负极材料层，所述负极材料层负载在所述负极集流体的至少部分表面上，
其中，所述负极材料层是由权利要求1~8中任一项所述的负极浆料形成的。
10.一种动力电池，其特征在于，包括：
正极片；
权利要求9所述的负极片；和
电解液，所述电解液连接所述正极片和所述负极片，且所述电解液中包括聚合物电解质。
11.根据权利要求10所述的动力电池，其特征在于，所述负极片中的导离子聚合物形成凝胶。
12.根据权利要求10所述的动力电池，其特征在于，在0.5C充放电倍率的条件下，所述动力电池在经过85次的充放电循环以后，容量保持率不小于93.43%。
13.根据权利要求10所述的动力电池，其特征在于，所述动力电池为半固态电池。
14.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求10所述的动力电池。
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