CN117106122B - 一种聚合物、其制备方法及含有其的二次电池 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种聚合物、其制备方法及含有其的二次电池。聚合物的结构单元中包含苯环、羧基和酰胺基团，对于导电炭黑具有良好的分散作用，可以形成均匀的导电浆料，有助于降低电池直流电阻，并改善其循环寿命。

Description

一种聚合物、其制备方法及含有其的二次电池
技术领域
本申请涉及二次电池技术领域，尤其涉及一种聚合物、其制备方法及含有其的二次电池。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
电池中的活性材料一般为金属氧化物，其导电性相对较差，往往需要添加大量导电剂来改善其导电性，导电剂的量增大又会影响极片中正极活性材料的含量，对电池的能量密度产生不利影响，并且导电剂易团聚，影响电池的电化学性能。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提供一种聚合物、其制备方法及含有其的二次电池，所述聚合物具有良好的分散作用，包含所述聚合物的二次电池可以兼顾较低的直流阻抗和较好的循环性能。
本申请第一方面的实施例提供一种聚合物，所述聚合物包括衍生自式I所示单体的结构单元和衍生自式II所示单体的结构单元，
式I，/>式II
其中，R1选自氢或碳原子数为1-10的烷基。
含有上述两种结构单元的聚合物可以对高比表面积的导电炭黑形成良好的包覆，避免导电炭黑颗粒团聚，提高浆料中导电炭黑的分散性，提高极片的导电性，降低二次电池的直流阻抗和提高二次电池的循环性能。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：(2-900)。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：(10-400)。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：(30-300)。
对两者的摩尔比作上述限定有助于改善聚合物对高比表面积导电炭黑的分散性，提高二次电池的循环性能。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物还包括衍生自式III所示单体的结构单元，
式III。
衍生自式III所示单体的结构单元为聚合物的溶剂化链段，有助于聚合物在溶剂中的溶解，进一步减少聚合物的团聚，提高浆料的稳定性。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物中，衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比为（1-10）：1。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物中，衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比为（3-7）：1。
对聚合物中三种结构单元的摩尔比作上述限定既可以改善高比表面积导电炭黑在导电浆料中的分散性，又能提高聚合物在溶剂中的分散性，制备出性能稳定的导电浆料。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物的端基为碳原子数为1-18的取代或未取代的烷氧基。
烷氧基具有空间位阻作用，可以降低导电炭黑颗粒吸附到一起的概率，提高导电炭黑的分散性。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物的重均分子量为500-100000。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物的重均分子量为5000-50000。
在本申请的一些实施方式中，所述聚合物的重均分子量为10000-30000。
聚合物的重均分子量过大，其自身易发生团聚，导致导电浆料不均匀，影响极片的电导率以及循环性能，聚合物的重均分子量过小，其对导电炭黑的分散作用较弱，导电炭黑易发生团聚，影响导电浆料的稳定，从而影响正极浆料的稳定性。
本申请第二方面的实施例提供一种聚合物的制备方法，所述制备方法包括：
向容器中加入苯乙烯和马来酸酐，进行聚合反应，加入碳原子数为1-18的取代或未取代的烷氧基进行封端处理，生成第一反应产物；
向胺类化合物中加入所述第一反应产物，生成所述聚合物；
所述聚合物包括衍生自式I和式II所示单体的结构单元：
式I，/>式II
其中，R1选自氢或碳原子数为1-10的烷基。
以上述方法可以简单高效地制备出所述聚合物，并且所述聚合物对导电炭黑具有良好的分散作用。
本申请第三方面的实施例提供一种二次电池，包括正极极片，所述正极极片包括集流体和设置于所述集流体至少一个表面的正极膜层，所述正极膜层包括分散剂，所述分散剂包括第一分散剂，所述第一分散剂包括本申请第一方面实施例中的聚合物或由本申请第二方面实施例的制备方法制得的聚合物。
在本申请的一些实施方式中，所述分散剂还包括第二分散剂，所述第二分散剂包括氢化丁腈橡胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈或聚丙烯酸酯中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，所述第二分散剂为氢化丁腈橡胶。
以氢化丁腈橡胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈或聚丙烯酸酯作为第二分散剂可以提高所述聚合物在溶剂中的分散均匀性，降低储存过程中聚合物团聚沉降的风险。
在本申请的一些实施方式中，所述氢化丁腈橡胶的重均分子量为100000-300000。
在本申请的一些实施方式中，所述氢化丁腈橡胶的重均分子量为150000-250000。
将氢化丁腈橡胶的重均分子量控制在适宜的范围内有助于提高其对所述聚合物的分散均匀性。
在本申请的一些实施方式中，所述第一分散剂和所述第二分散剂的质量比为（1-2）：1。
在本申请的一些实施方式中，所述第一分散剂和所述第二分散剂的质量比为（1-1.5）：1。
将第一分散剂和第二分散剂的质量比控制在适宜的范围内有助于提高二次电池的循环性能和提高正极浆料的稳定性。
在本申请的一些实施方式中，所述正极膜层包括导电剂。
在本申请的一些实施方式中，所述导电剂包括导电炭黑。
导电剂可以增加正极膜层的导电性能，导电炭黑是性价比较高的导电剂。
在本申请的一些实施方式中，所述导电剂还包括碳纳米管。
加入碳纳米管有助于进一步增加正极膜层的导电性能。
在本申请的一些实施方式中，所述第一分散剂和所述导电炭黑的质量比为1：（2-25）。
在本申请的一些实施方式，所述第一分散剂和所述导电炭黑的质量比为1：（5-20）。
第一分散剂和导电炭黑的质量比高于1:25，对导电炭黑的分散作用会下降，正极浆料的稳定性以及二次电池的直流阻抗与循环性能会受到一定程度的影响。第一分散剂与导电炭黑的质量比低于1:2，相同电导率的正极极片中正极活性材料的占比会降低，会降低二次电池的能量密度，影响二次电池的电学性能。
在本申请的一些实施方式中，所述导电炭黑和所述碳纳米管的质量比为（1-4）：1。
碳纳米管具有良好的导电性，可以与导电炭黑形成稳定的导电网络，缩短离子扩散路径，实现电荷的快速传输。
在本申请的一些实施方式中，所述导电炭黑满足：100m2/g≤BET≤2000m2/g。
在本申请的一些实施方式中，所述导电炭黑满足：600m2/g≤BET≤1500m2/g。
控制导电炭黑的BET值在合适的范围内，有利于进一步提高正极浆料的稳定性，提高二次电池的循环性能和降低二次电池的直流阻抗。
在本申请的一些实施方式中，所述碳纳米管满足下述条件（1）-（2）中的至少一个：
（1）所述碳纳米管的管径≤10nm；
（2）所述碳纳米管的管长为0.1μm-50μm。
在本申请的一些实施方式中，所述碳纳米管满足下述条件（I）-（II）中的至少一个：
（I）所述碳纳米管的管径为4nm-10nm；
（II）所述碳纳米管的管长为5μm-20μm。
控制碳纳米管的管长和管径在合适的范围内，有利于进一步提高正极浆料的稳定性，提高二次电池的循环性能和降低二次电池的直流阻抗。
本申请第四方面的实施例提供一种用电装置，所述用电装置包括本申请第三方面实施例中的二次电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1是本申请一实施方式的二次电池的示意图；
图2是图1所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图；
图3是本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图；
附图标记：
5二次电池；51壳体；52电极组件；53盖板。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的聚合物、导电浆料及其各自的制备方法、正极浆料、正极极片、二次电池及用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真（或存在）并且B为假（或不存在）；A为假（或不存在）而B为真（或存在）；或A和B都为真（或存在）。
目前常用的二次电池用导电剂有导电炭黑、碳纳米管、石墨烯等材料，但碳纳米管和石墨烯的成本相对较高，目前常用导电炭黑替代部分石墨烯和碳纳米管。相比于常规导电炭黑，高比表面积的导电炭黑具有更为优越的导电性，但其分散性较差，容易发生团聚，导致电池的电导率降低，以及影响二次电池的电学性能。
[聚合物]
基于此，本申请提出了一种聚合物，聚合物包括衍生自式I所示单体的结构单元和衍生自式II所示单体的结构单元，
式I，/>式II
其中，R1选自氢或碳原子数为1-10的烷基。
在本文中，术语“聚合物”一方面包括通过聚合反应制备的化学上均一的、但在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子集合体，另一方面也包括由聚合反应形成的这样的大分子集合体的衍生物，即可以通过上述大分子中的官能团的反应，例如加成或取代获得的并且可以是化学上均一的或化学上不均一的化合物。
在本文中，术语“聚合物”一方面包括通过式I所示单体和式II所示单体聚合得到的化学上均一的、但在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子集合体，另一方面也包括由聚合反应形成的这样的大分子集合体的衍生物，即可以通过上述大分子中的官能团的反应，例如加成或取代获得的并且可以是化学上均一的或化学上不均一的化合物。
在本文中，术语“碳原子数位1-10的烷基”是指仅由碳和氢原子组成的直链或支链烃链基团，该基团没有不饱和度，具有1-10个碳原子，并且通过单键连接到分子的其余部分。碳原子数位1-10的烷基的实施例包括但是不限于：甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基、1,1-二甲基乙基(叔丁基)、正己基、正庚基、正辛基、正壬基或正癸烷基。
在一些实施方式中，R1选自氢、甲基、碳原子数为2的烷基、碳原子数为3的烷基、碳原子数为4的烷基、碳原子数为5的烷基、碳原子数为6的烷基、碳原子数为7的烷基、碳原子数为8的烷基、碳原子数为9的烷基或碳原子数为10的烷基。
在本申请的一些实施方式中，R1选自甲基、乙基或丁基。
式I所示单体具有羧基和羟基，式II所示单体含有苯环，包括上述官能团的聚合物可以吸附导电炭黑，减少导电炭黑的团聚风险，从而提高浆料中导电炭黑的分散性，提高电池的导电性，同时还可以降低电池的直流阻抗和提高电池的循环性能。限定R1为氢或碳原子数为1-10的烷基可以在改善导电炭黑分散性的同时提高聚合物在溶剂中的分散性，当碳原子数过多时，聚合物容易发生团聚，影响正极浆料的稳定性。
在本申请的一些实施方式中，该聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：（2-900）。
在本申请的一些实施方式中，该聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：(10-400)。
在本申请的一些实施方式中，该聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：(30-300)。
在本申请的一些实施方式中，该聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比可以为1：2、1：5、1：10、1：20、1：30、1：40、1：50、1：60、1：70、1：80、1：90、1：100、1：120、1：150、1：170、1：200、1：230、1：250、1：270、1：300、1：350、1：400、1：450、1：500、1：550、1：600、1：650、1：700、1：750、1：800、1：850、1：900，或上述任意两个摩尔比组成的范围中的数值。
衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比可以通过在合成分散材料时，加入的反应物的摩尔比推算得到。
对聚合物中两种结构单元的摩尔比作上述限定可以改善导电炭黑在溶剂中的分散性，减小电池的直流阻抗、提高电池的循环性能。
在本申请的一些实施方式中，聚合物还包括衍生自式III所示单体的结构单元，
式III。
衍生自式III所示单体的结构单元为聚合物的溶剂化链段，有助于增加聚合物在溶剂中的溶解，提高浆料的稳定性，更利于制备出均匀的正极膜层，提高电池的导电性以及循环稳定性。
在本申请的一些实施方式中，在聚合物中，衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比为（1-10）：1。
在本申请的一些实施方式中，在聚合物中，衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比为（3-7）：1。
在本申请的一些实施方式中，在聚合物中，衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比可以为1：1、2：1、3：1、4：1、5：1、66：1、7：1、8：1、9：1、10：1，或上述任意两个摩尔比组成的范围中的数值。
衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比可以通过在合成分散材料时，加入的反应物的摩尔比推算得到。
衍生自式I和式II所示单体的结构单元的总摩尔数与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔数之比过高，聚合物对导电炭黑的吸附作用越强，但聚合物自身在溶剂中的分散性较差，对聚合物中上述三种结构单元的用量做上述限定可以平衡导电炭黑在溶剂中的分散性以及聚合物在溶剂中的分散性，使极片中各成分的分布更均匀，提高浆料的稳定性，改善电池的电导率以及循环性能。
在本申请的一些实施方式中，聚合物端基为碳原子数为1-18的取代或未取代的烷氧基。
在本文中，术语“碳原子数为1-18的烷氧基”是指含有1-18个碳原子的直链或支链饱和烃，其在链中含有末端氧原子，例如-O-烷基。碳原子数为1-18的烷氧基包括但不限于甲氧基、乙氧基、丁氧基、十四烷氧基或十八烷氧基。
在本文中，术语“取代的”是指特定的基团或部分带有一个或多个合适的取代基，其中取代基可以在一个或多个位置处与特定的基团或部分连接。例如，被酯基取代的烷基可以指示酯基通过键与烷基的一个原子连接。
在本文中，术语“未取代的”是指指定基团不带有取代基。
在本申请的一些实施例中，聚合物端基为甲氧基、碳原子数为2的烷氧基、碳原子数为3的烷氧基、碳原子数为4的烷氧基、碳原子数为5的烷氧基、碳原子数为6的烷氧基、碳原子数为7的烷氧基、碳原子数为8的烷氧基、碳原子数为9的烷氧基、碳原子数为10的烷氧基、碳原子数为11的烷氧基、碳原子数为12的烷氧基、碳原子数为13的烷氧基、碳原子数为14的烷氧基、碳原子数为15的烷氧基、碳原子数为16的烷氧基、碳原子数为17的烷氧基或碳原子数为18的烷氧基。
聚合物中的烷氧基具有空间位阻作用，可以隔离导电炭黑颗粒，降低颗粒团聚的概率，进而提高导电炭黑在溶剂中的分散性。
在本申请的一些实施方式中，聚合物的重均分子量为500-100000。
在本申请的一些实施方式中，聚合物的重均分子量为5000-50000。
在本申请的一些实施方式中，聚合物的重均分子量为10000-30000。
在本文中，术语“重均分子量”是指聚合物中用不同分子量的分子所占的重量分数与其对应的分子量乘积的总和。
在本申请的一些实施方式中，聚合物的重均分子量为500、1000、1500、2000、3000、4000、5000、7000、10000、15000、20000、25000、30000、35000、40000、45000、50000、55000、60000、65000、70000、80000、90000、100000，或上述任意两点组成的范围中的数值。
重均分子量可以通过本领域已知的方法和设备进行测量。作为示例，可以采用凝胶色谱仪测量重均分子量。在一些实施方式中，采用Waters2695Isocratic HPLC型凝胶色谱仪（示差折光检测器2141），以质量分数为3.0%的聚苯乙烯溶液试样做参比，选择匹配的色谱柱（油性：StyragelHT5DMF7.8×300mm+Styragel HT4）。用纯化后的N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂配置3.0%的聚合物溶液，配置好的溶液静置一天，备用。测试时，先用注射器吸取四氢呋喃，进行冲洗，重复几次。然后吸取5ml实验溶液，排除注射器中的空气，将针尖擦干。最后将试样溶液缓缓注入进样口。待示数稳定后获取数据，读取聚合物的重均分子量。
聚合物的重均分子量过大，其自身易发生团聚，不易在溶剂中溶解，导致导电浆料不均匀、正极膜层中各成分的分布不均匀，影响电池的循环性能以及导电率。聚合物的重均分子量过小，对导电炭黑的分散作用有限，导电炭黑易发生团聚，导电浆料稳定性较差，从而影响正极浆料的稳定性。限定聚合物的重均分子量在上述范围内可以同时提高导电炭黑以及聚合物在溶剂中的分散性。
在本申请的一个实施方式中，提供一种聚合物的制备方法，制备方法包括：
向容器中加入苯乙烯和马来酸酐，进行聚合反应，加入碳原子数为1-18的取代或未取代的烷氧基进行封端处理，生成第一反应产物；
向胺类化合物中加入第一反应产物，生成聚合物；
聚合物包括衍生自式I和式II所示单体的结构单元：
式I，/>式II
其中，R1选自氢或碳原子数为1-10的烷基。
在本申请的一些实施方式中，碳原子数为1-18的未取代的烷氧基包括甲氧基、碳原子数为2的烷氧基、碳原子数为3的烷氧基、碳原子数为4的烷氧基、碳原子数为5的烷氧基、碳原子数为6的烷氧基、碳原子数为7的烷氧基、碳原子数为8的烷氧基、碳原子数为9的烷氧基、碳原子数为10的烷氧基、碳原子数为11的烷氧基、碳原子数为12的烷氧基、碳原子数为13的烷氧基、碳原子数为14的烷氧基、碳原子数为15的烷氧基、碳原子数为16的烷氧基、碳原子数为17的烷氧基或碳原子数为18的烷氧基。
在本申请的一些实施方式中，胺类化合物包括但不限于氨气、一元脂肪胺，一元脂肪胺包括但不限于甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺或癸胺。
在本申请的一些实施方式中，胺类化合物包括甲胺、乙胺或丁胺。
在本申请的一些实施方式中，聚合反应的温度为40℃-90℃。在本申请的一些实施方式中，聚合反应的温度为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃或90℃。
在本申请的一些实施方式中，聚合反应的时间为1h-10h。在本申请的一些实施方式中，聚合反应的时间为1h、2h、4h、6h、8h或10h。
在本申请的一些实施方式中，胺类化合物与第一反应产物的反应温度为70℃-100℃。在本申请的一些实施方式中，胺类化合物与第一反应产物的反应温度为70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃。
在本申请的一些实施方式中，胺类化合物和第一反应产物的反应终点为反应体系的pH值不下降。
在本申请的一些实施方式中，聚合物的制备方法具体可以包括：
向容器中加入引发剂、溶剂、苯乙烯和马来酸酐，在40℃-90℃条件下进行聚合反应，加入十四醇进行封端处理，生成第一反应产物；
将甲胺加入烧瓶，依次加入中和剂和催化剂，控制温度为40℃-80℃，分多次加入第一反应产物。在70℃-100℃条件下反应，直至反应体系中pH值不再降低时终止反应，得到聚合物。
在本申请的一些实施方式中，引发剂包括过氧化苯甲酰、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵或偶氢二异丁腈。
在本申请的一些实施方式中，溶剂包括丙酮、甲苯。
在本申请的一些实施方式中，中和剂包括冰醋酸、醋酸、已二酸或酒石酸。
在本申请的一些实施方式中，催化剂包括对甲苯磺酸、氯化锌、二甲基氨基吡啶或三乙胺。
在本申请的一些实施方式中，在本申请实施例的制备方法生成的聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：（2-900）。
上述方法可以简单高效地制备出聚合物，并且聚合物对导电炭黑具有良好的分散作用。
[二次电池]
在本申请的一个实施方式中，提供一种二次电池，二次电池包括正极极片，正极极片包括集流体和设置于所述集流体至少一个表面的正极膜层，正极膜层包括分散剂，分散剂包括第一分散剂，第一分散剂包括本申请实施例中的聚合物或由本申请实施例的制备方法制得的聚合物。
在本申请的一些实施方式中，分散剂还包括第二分散剂，第二分散剂包括氢化丁腈橡胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈或聚丙烯酸酯中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，第二分散剂为氢化丁腈橡胶。
以氢化丁腈橡胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯作为第二分散剂有助于改善第一分散剂在溶剂中的分散均匀性，提高浆料的稳定性。
在本申请的一些实施方式中，氢化丁腈橡胶的重均分子量为100000-300000。
在本申请的一些实施方式中，氢化丁腈橡胶的重均分子量为150000-250000。
在本申请的一些实施方式中，氢化丁腈橡胶的重均分子量可以为100000、120000、140000、160000、180000、200000、220000、240000、260000、280000、300000，或上述任意两个数值范围中的数值。
当氢化丁腈橡胶的重均分子量满足上述条件时，导电浆料具有良好的稳定性，聚合物和导电炭黑都可以在溶剂均匀分散。
在本申请的一些实施方式中，第一分散剂和第二分散剂的质量比为（1-2）：1。
在本申请的一些实施方式中，第一分散剂和第二分散剂的质量比为（1-1.5）：1。
在本申请的一些实施方式中，第一分散剂和第二分散剂的质量比为1：1、1.1：1、1.2：1、1.3：1、1.4：1、1.5：1、1.6：1、1.7：1、1.8：1、1.9：1、2：1，或上述任意两个质量比组成的范围中的数值。
对第一分散剂和第二分散剂的质量比作上述限定有助于改善第一分散剂在溶剂中的分散性，提高正极浆料的稳定性，同时有助于提高电池的循环性能。
在本申请的一些实施方式中，正极膜层包括导电剂。
在本申请的一些实施方式中，导电剂包括导电炭黑。
导电剂可以增加正极膜层的导电性能，导电炭黑是性价比较高的导电剂。
在本申请的一些实施方式中，导电剂还包括石墨烯或碳纳米管中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，导电剂还包括碳纳米管。
加入石墨烯或碳纳米管有助于进一步增加正极膜层的导电性能。
在本申请的一些实施方式，第一分散剂和导电炭黑的质量比为1：（2-25）。
在本申请的一些实施方式中，第一分散剂和导电炭黑的质量比为1：（5-20）。
在本申请的一些实施方式中，第一分散剂和导电炭黑的质量比可以为1：2、1：3、1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10、1：12、1：14、1：16、1：18、1：20、1：22、1：24，或上述任意两个质量比组成的范围中的数值。
第一分散剂和导电炭黑的质量比高于1:25，难以对导电炭黑起到良好的分散作用，正极浆料的稳定性以及二次电池的直流阻抗与循环性能会受到一定程度的影响。第一分散剂与导电炭黑的质量比低于1:2，相同电导率的正极极片中正极活性材料的占比会降低，从而影响电池的电学性能。
在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和碳纳米管的质量比为（1-4）：1。
在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和碳纳米管的质量比可以为1：1、1.5：1、2：1、2.5：1、3：1、3.5：1、4：1，或上述任意两个质量比组成的范围中的数值。
碳纳米管具有良好的导电性，可以与导电炭黑形成稳定的导电网络，缩短离子扩散路径，实现电荷的快速传输。添加适量碳纳米管可以显著改善导电浆料的导电率，但添加量过多，成本较高，添加量过少，对导电性的改善作用有限。限定导电炭黑和碳纳米管的质量比在上述范围内可以在不大幅增加成本的基础上改善导电浆料的导电性，有助于降低电池的直流阻抗。
在本申请的一些实施方式中，导电炭黑满足：100m2/g≤BET≤2000m2/g。
在本申请的一些实施方式中，导电炭黑满足600m2/g≤BET≤1500m2/g。
在本文中，术语“BET”是指比表面积。
在本申请的一些实施方式中，导电炭黑的BET为100m2/g、200m2/g、400m2/g、600m2/g、800m2/g、1000m2/g、1200m2/g、1400m2/g、1600m2/g、1800m2/g、2000m2/g，或上述任意两个数值组成的范围中的数值。
控制导电炭黑的BET值在合适的范围内，有利于进一步提高正极浆料的稳定性，提高二次电池的循环性能和降低二次电池的直流阻抗。
在本申请的一些实施方式中，碳纳米管满足下述条件（1）-（2）中至少一个；
（1）碳纳米管的管径≤10nm；
（2）碳纳米管的管长为0.1μm-50μm。
在本申请的一些实施方式中，碳纳米管满足下述条件（I）-（II）中的至少一个：
（I）碳纳米管的管径为4nm-10nm；
（II）碳纳米管的管长为5μm-20μm。
在本申请的一些实施方式中，碳纳米管的管径为1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm，或上述任意两个管径数值组成的范围中的数值。
在本申请的一些实施方式中，碳纳米管的管长为0.1μm、0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、22μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm，或上述任意两个管长数值组成的范围中的数值。
控制碳纳米管的管长和管径在合适的范围内，有利于进一步提高正极浆料的稳定性，提高二次电池的循环性能和降低二次电池的直流阻抗。
在本申请的一些实施方式中，正极膜层由正极浆料制备而成。
在本申请的一些实施方式中，正极浆料包括导电浆料、正极活性材料、粘结剂和溶剂。
在本申请的一个实施方式中，提供一种导电浆料的制备方法，包括：
将导电炭黑、第一分散剂分散于溶剂中，制得第一混合浆料；
将第二分散剂分散于第一混合浆料中，制得第二混合浆料；
将碳纳米管分散于第二混合浆料中，制得导电浆料。
在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂采用分散机进行分散。
在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂的分散线速度为5m/s-30m/s。在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂的分散线速度为5m/s、8m/s、10m/s、13m/s、15m/s、18m/s、20m/s、22m/s、25m/s、28m/s或30m/s。
在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂的分散时间为0.5h-2h。在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂的分散时间可以为0.5h、1h、1.5h或2h。
在本申请的一些实施方式中，第二分散剂采用分散机进行分散。
在本申请的一些实施方式中，第二分散剂的分散线速度为5m/s-30m/s。在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂的分散线速度为5m/s、8m/s、10m/s、13m/s、15m/s、18m/s、20m/s、22m/s、25m/s、28m/s或30m/s。
在本申请的一些实施方式中，第二分散剂的分散时间为20min-150min。在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂的分散时间可以为20min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min、140min或150min。
在本申请的一些实施方式中，碳纳米管采用分散机进行分散。
在本申请的一些实施方式中，碳纳米管的分散线速度为5m/s-30m/s。在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂的分散线速度为5m/s、8m/s、10m/s、13m/s、15m/s、18m/s、20m/s、22m/s、25m/s、28m/s或30m/s。
在本申请的一些实施方式中，碳纳米管的分散时间为20min-150min。在本申请的一些实施方式中，导电炭黑和第一分散剂的分散时间可以为20min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min、140min或150min。
第一分散剂对导电炭黑具有良好的吸附作用，可以减小导电炭黑颗粒间发生团聚的概率，然后再将其与第二分散剂和碳纳米管混合，可以制备出各成分均匀分散的导电浆料，从而提高正极浆料的稳定性，提高二次电池的循环性能和降低二次电池的直流阻抗。
在本申请的一些实施方式中，第一混合浆料中，导电炭黑的质量分数为3%-15%。
在本申请的一些实施方式中，第一混合浆料中，导电炭黑的质量分数可以为3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%，或上述任意两个导电炭黑的质量分数组成的范围中的数值。
导电炭黑的质量分数过低，在达到相同电导率的情况导电浆料占比增大，正极活性材料占比减小将会影响二次电池的能量密度。导电炭黑的质量分数过高，会增加导电炭黑发生团聚的可能性，从而影响正极浆料的稳定性。当导电炭黑的用量符合上述限定时，有助于导电炭黑在导电浆料中均匀分散，制备出稳定且具有良好导电性的正极极片。
在本申请的一些实施方式中，导电浆料中有效物质的总质量分数为0.5%、0.7%、0.9%、1%、1.2%、1.5%、1.5%、1.7%、1.9%或2%，导电浆料中的有效物质为导电浆料烘干后的剩余物。
在本申请的一些实施方式中，正极活性材料可采用本领域公知的用于电池的正极活性材料。作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO2）、锂镍氧化物（如LiNiO2）、锂锰氧化物（如LiMnO2、LiMn2O4）、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物（如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（也可以简称为NCM333）、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（也可以简称为NCM523）、 LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2（也可以简称为NCM211）、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（也可以简称为 NCM622）、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（也可以简称为NCM811）、锂镍钴铝氧化物（如 LiNi0.85Co0.15Al0.05O2）及其改性化合物等中的至少一种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO4（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO4）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。在本申请的一些实施方式中，粘结剂包括但不限于聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸等；溶剂包括但不限于N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇二甲醚等。
在本申请的一些实施方式中，基于正极膜层的质量计，正极活性材料的质量分数为90%-98.7%，导电浆料中有效物质的总质量分数为0.5%-2%，导电浆料中的有效物质为导电浆料烘干后的剩余物。
在本申请的一些实施方式中，基于正极膜层的质量计，正极活性材料的质量分数可以为90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%或98%。
在本申请的一些实施方式中，粘结剂可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在本申请的在一些实施方式中，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极膜层的组分分散于溶剂（例如N-甲基吡咯烷酮）中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体上，同时在正极集流体边缘包覆绝缘胶膜，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。
[负极极片]
负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层，负极膜层包括负极活性材料。作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在本申请的一些实施方式中，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、 铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（ PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（ PBT）、聚苯乙烯（ PS）、聚乙烯（ PE）等的基材）上而形成。
在本申请的一些实施方式中，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在本申请的一些实施方式中，负极膜层还可选地包括粘结剂。粘结剂可选自丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，负极膜层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂（如羧甲基纤维素钠（CMC-Na））等。
[电解质]
电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在本申请的一些实施方式中，电解质采用电解液。电解液包括电解质盐和溶剂。
在本申请的一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、 丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
在本申请的一些实施方式中，二次电池中还包括隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在本申请的一些实施方式中，隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。
在本申请的一些实施方式中，正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在本申请的一些实施方式中，二次电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在本申请的一个实施例中，提供一种二次电池，二次电池包括负极极片、隔离膜、电解液和本申请实施例的正极极片。
本申请对二次电池的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图1是作为一个示例的方形结构的二次电池5。二次电池也可以为钠离子电池、镁离子电池、钾离子电池。
在本申请的一些实施方式中，参照图2，二次电池可包括外包装，外包装可包括壳体51和盖板53，其中，壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53能够盖设于开口，以封闭容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于容纳腔内。电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
[用电装置]
本申请的一个实施方式中，提供一种用电装置，包括本申请实施例的二次电池。
用电装置包括本申请实施例的二次电池、电池模块、或电池包中的至少一种。二次电池、电池模块、或电池包可以用作用电装置的电源，也可以用作用电装置的能量存储单元。用电装置可以包括移动设备（例如手机、笔记本电脑等）、电动车辆（例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等）、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。
图3是作为一个示例的用电装置。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。
实施例
以下，说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。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。
一、制备方法
实施例1
1)聚合物的制备
式IV
式V
在70℃条件下，在丙酮中加入引发剂过氧化苯甲酰、苯乙烯（代表式II所示单体）和马来酸酐（代表式III所示单体），发生共聚反应，反应时间为4h。反应结束后，加入封端剂十四醇进行封端处理，反应温度为70℃，反应时间为2h，得到第一中间产物，第一中间产物的结构如式IV所示。苯乙烯、马来酸酐的摩尔比为80:16。
将甲胺加入烧瓶中，然后加入中和剂冰醋酸，再加入催化剂对甲苯磺酸，搅匀，控制温度为60℃，分若干次加入第一中间产物，加料结束后在90±1℃条件下进行反应，反应至体系中酸值不再降低时终止反应，得到聚合物，聚合物的结构如式Ⅴ所示。甲胺与马来酸酐的摩尔比为2:16。
聚合物的重均分子量为20000，聚合物中，式I所示单体、式II所示单体以及式III所示单体的摩尔比为2:80:14，加入的苯乙烯、马来酸酐以及甲胺的质量可以根据聚合物的重均分子量以及式I所示单体、式II所示单体以及式III所示单体的摩尔比计算得到。
2）导电浆料的制备
以步骤1）聚合物作为第一分散剂，将导电炭黑和第一分散剂加入溶剂N-甲基吡咯烷酮中，在分散机中以15m/s的线速度分散60min，得到第一混合浆料；第一混合浆料中导电炭黑的质量分数为6%；
将第二分散剂氢化丁腈橡胶加入第一混合浆料中，在分散机中以15m/s的线速度分散30min，得到第二混合浆料；
将碳纳米管加入第二混合浆料中，在分散机，中以10m/s的线速度分散30min，制得导电浆料。导电浆料的各参数条件详见表1-2。
3）正极极片
将正极活性材料NCM811（LiNi0.8Co0.1Mn0.1）、粘结剂聚偏氟乙烯和导电浆料按照一定质量比在溶剂N-甲基吡咯烷酮中充分搅拌，制得正极浆料，正极浆料的固含量为70wt%。
将正极浆料涂覆在正极集流体铝箔的两个表面上，经烘干、冷压、分切，制得正极极片。正极极片的正极膜层中正极活性材料、粘结剂、导电浆料中的有效成分（导电炭黑、碳纳米管、第一分散剂和第二分散剂）的质量比为96.8:2:1.2。
4）负极极片的制备
将负极活性材料人造石墨、导电剂炭黑、粘结剂丁苯橡胶、增稠剂羟甲基纤维素钠溶于溶剂去离子水中，混合均匀后制备成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体铜箔的两个表面上，经过烘干、冷压、分切，制得负极极片。负极极片的负极膜层中负极活性材料、导电剂、粘结剂、增稠剂的质量比为96.2:0.8:0.8:1.2。
5）隔离膜
以聚丙烯膜作为隔离膜。
6）电解液的制备
在氩气气氛手套箱中（H2O<0.1ppm，O2<0.1ppm），将有机溶剂碳酸乙烯酯（EC）/碳酸甲乙酯（EMC）按照体积比3/7混合均匀，加入LiPF6锂盐溶解于有机溶剂中，LiPF6在溶液中的质量分数为12.5%，搅拌均匀，得到实施例1的电解液。
7）二次电池的制备
将实施例1正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到电极组件，给电极组件焊接极耳，并将电极组件装入铝壳中，注入电解液并封口，再依次经过静置、热冷压、化成、整形、容量测试等工序，获得实施例1的二次电池产品。
实施例2与实施例1的区别在于，制备聚合物的过程中以丁胺替代甲胺，以乙醇替代十四醇，制备的聚合物的重均分子量为20000，具体参数详见表1。
实施例3与实施例1的区别在于，制备聚合物的过程中以乙胺替代甲胺，以甲醇替代十四醇，制备的聚合物的重均分子量为20000，具体参数详见表1。
实施例4-9与实施例1的区别在于，聚合物的重均分子量不同，具体参数详见表1-2。
实施例10-15与实施例1的区别在于，聚合物中衍生自式I所示单体的结构单元、衍生自式II所示单体的结构单元、衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比不同，具体参数详见表1-2。
实施例16-19与实施例1的区别在于，第二分散剂的重均分子量不同，具体参数详见表1-2。
实施例20-21与实施例1的区别在于，第二分散剂的物质种类不同，具体参数详见表1-2。
实施例22-31与实施例1的区别在于，导电浆料中各组分的质量比不同，具体参数详见表1-2。
实施例32-35与实施例1的区别在于，导电浆料中使用的导电炭黑的比表面积不同，具体参数详见表1-2。
实施例36-37与实施例1的区别在于，导电浆料中使用的碳纳米管的管径、管长不同，具体参数详见表1-2。
实施例38与实施例1的区别在于第一分散剂的制备方法不同，具体为第一分散剂中不包括衍生自式III所示单体马来酸酐的结构单元。
在70℃条件下，在丙酮中加入引发剂过氧化苯甲酰、苯乙烯（代表式II所示单体）和马来酸酐，发生共聚反应4h，加入封端剂十四醇进行封端处理70℃，发生取代反应2h，得到第一中间产物，第一中间产物的结构如式IV所示。苯乙烯、马来酸酐的摩尔比为80:2。
将甲胺加入烧瓶中，然后加入中和剂冰醋酸，再加入催化剂对甲苯磺酸，搅匀，控制温度为60℃，分若干次加入第一中间产物，加料结束后在90±1℃条件下进行反应，反应至体系中酸值不再降低时终止反应，得到聚合物，聚合物的结构如式Ⅴ所示。甲胺与马来酸酐的摩尔比为1:1。
聚合物的重均分子量为20000，聚合物中，式I所示单体、式II所示单体的摩尔比为2:80。
实施例39与实施例1的区别在于，导电浆料中第一分散剂与导电炭黑的质量比不同，不含碳纳米管，具体参数详见表1-2。
对比例1与实施例1的区别在于，聚合物仅包括摩尔比为80：14的衍生自式II所示单体的结构单元和衍生自式III所示单体的结构单元，具体方法如下：
在70℃条件下，在丙酮中加入引发剂过氧化苯甲酰、苯乙烯（代表式II所示单体）和马来酸酐，发生共聚反应4h，加入封端剂十四醇进行封端处理70℃，发生取代反应2h，得到第一中间产物，第一中间产物的结构如式IV所示。苯乙烯、马来酸酐的摩尔比为80:14。
对比例2与实施例1的区别在于，制备聚合物时以乙二胺替代甲胺，具体参数详见表1-2。
对比例3与实施例1的区别在于，制备导电浆料时直接将第一分散剂、导电炭黑、第二分散剂和碳纳米管加入溶剂中，得到导电浆料，具体参数详见表1-2。
二、测试方法
1）重均分子量：采用Waters2695Isocratic HPLC 型凝胶色谱仪（示差折光检测器2141）。以质量分数为3.0%的聚苯乙烯溶液试样做参比，选择匹配的色谱柱（油性：StyragelHT5DMF7.8×300mm+Styragel HT4）。用纯化后的N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂配置3.0%的聚合物溶液，配置好的溶液静置一天，备用。测试时，先用注射器吸取四氢呋喃，进行冲洗，重复几次。然后吸取5ml实验溶液，排除注射器中的空气，将针尖擦干。最后将试样溶液缓缓注入进样口。待示数稳定后获取数据，读取聚合物的重均分子量，记录在表1中。
2）正极浆料的稳定性：首先对正极浆料进行低速真空除泡，设置公转速度为10rpm，真空度为-90kPa，时间为30分钟，然后测试初始粘度，随后静置，测试静置24h的粘度值，记录在表3中。
3）直流阻抗（DCR）：在25℃下，将二次电池以0.5C恒流充电到4.25V，再恒压充电至电流为0.05C；将二次电池以0.5C恒流放电30分钟，以调整二次电池至50%SOC，此时二次电池的电压记为U1；将二次电池以4C恒流放电30秒，采用0.1秒采点，放电末期电压记为U2。用二次电池50%SOC时的放电DCR表示二次电池的初始DCR，二次电池的初始DCR=(U1-U2)/4C，将结果记录在表3中。
4）循环性能：在25℃下，将各实施例和对比例制备得到的二次电池以1 C倍率恒流充电至充电截止电压4.25V，之后恒压充电至电流≤0.05C，静置5min，再以0.33 C倍率恒流放电至放电截止电压2.8V，静置5min，此为一个充放电循环。按照此方法对电池进行循环充放电测试，直至电池容量衰减至80%。记录此时的循环圈数，此即为电池在25℃下的循环寿命，将结果记录在表3中。
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根据上表结果，由实施例38与对比例1-2对比可知，本申请实施例的聚合物包含衍生自式I所示单体的结构单元和衍生自式II所示单体的结构单元，可以增加正极浆料的稳定性，同时降低二次电池的直流阻抗和提高二次电池的循环性能。
由实施例1-37、39与对比例1-2对比可知，本申请实施例的聚合物包含衍生自式I所示单体的结构单元、衍生自式II所示单体的结构单元以及衍生自式III所示单体的结构单元，可以进一步增加正极浆料的稳定性，同时降低二次电池的直流阻抗和提高二次电池的循环性能。
由实施例1-39与对比例3可知，在制备导电浆料的过程中，先将第一分散剂与导电炭黑进行分散，再依次加入第二分散剂与碳纳米管，有助于增加正极浆料的稳定性，同时降低二次电池的直流阻抗和提高二次电池的循环性能。
由实施例1-3可知，当式I所示单元的R1基团为1-10个碳原子的烷基，当封端基团为1-14个碳原子数的烷氧基时，有助于增加正极浆料的稳定性，同时降低二次电池的直流阻抗和提高二次电池的循环性能。
由实施例1，4-9可知，进一步控制第一分散剂的重均分子量为500-100000时，有利于进一步提高正极浆料的稳定性，提高电池的循环性能。
由实施例1，10-15可知，在聚合物中，进一步控制衍生自式I所示单体的结构单元和衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：（2-900），控制衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比为（1-10）：1时，有利于进一步提高正极浆料的稳定性以及提高二次电池的循环性能。
由实施例1，16-19可知，控制第二分散剂的重均分子量为100000-300000时，有利于进一步提高正极浆料的稳定性。
由实施例1、20-21可知，本申请的导电浆料适配多种第二分散剂。
由实施例1、22-23可知，控制第一分散剂与第二分散剂的质量比为（1-2）：1时，有利于进一步提高二次电池的循环性能和提高正极浆料的稳定性。
由实施例1、24-27可知，进一步控制第一分散剂与导电炭黑的质量比为1：（2-25）时，有助于进一步提高正极浆料的稳定性以及提高二次电池的循环性能。
由实施例1、28-29可知，进一步控制导电炭黑与碳纳米管的质量比为（1-4）：1，有利于进一步提高电池的循环性能。
由实施例1、30-31可知，进一步控制导电浆料中导电炭黑的质量百分数为3%-15%有利于进一步提高二次电池的循环性能和提高正极浆料的稳定性。
由实施例1、32-35可知，进一步控制导电炭黑的比表面积为100m2/g-2000m2/g，有利于进一步提高正极浆料的稳定性，提高二次电池的循环性能和降低二次电池的直流阻抗。
由实施例1、36-37可知，进一步控制碳纳米管的管径≤10nm，管长为0.1μm-50μm，有助于进一步提高正极浆料的稳定性，提高二次电池的循环性能和降低二次电池的直流阻抗。
由实施例1与39可知，在导电浆料中添加碳纳米管有助于降低电池的直流阻抗和增加电池的循环性能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (27)

1.一种二次电池，包括正极极片，其特征在于，所述正极极片包括集流体和设置于所述集流体至少一个表面的正极膜层，所述正极膜层包括分散剂，所述分散剂包括第一分散剂，所述第一分散剂包括聚合物，所述聚合物包括衍生自式I所示单体的结构单元、衍生自式II所示单体的结构单元和衍生自式III所示单体的结构单元，
式I，/>式II，/>式III，
其中，R1选自氢或碳原子数为1-10的烷基，所述聚合物的端基为碳原子数为1-18的取代或未取代的烷氧基。
2.根据权利要求1所述二次电池，其特征在于，所述聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1:（2-900）。
3.根据权利要求2所述二次电池，其特征在于，所述聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：（10-400）。
4.根据权利要求2所述二次电池，其特征在于，所述聚合物中，衍生自式I所示单体的结构单元与衍生自式II所示单体的结构单元的摩尔比为1：（30-300）。
5.根据权利要求1所述二次电池，其特征在于，所述聚合物中，衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比为（1-10）：1。
6.根据权利要求1所述二次电池，其特征在于，所述聚合物中，衍生自式II所示单体的结构单元与衍生自式III所示单体的结构单元的摩尔比为（3-7）：1。
7.根据权利要求1所述二次电池，其特征在于，所述聚合物的重均分子量为500-100000。
8.根据权利要求7所述二次电池，其特征在于，所述聚合物的重均分子量为5000-50000。
9.根据权利要求8所述二次电池，其特征在于，所述聚合物的重均分子量为10000-30000。
10.根据权利要求1所述二次电池，其特征在于，所述聚合物的制造方法包括：
将苯乙烯和马来酸酐进行聚合反应，加入碳原子数为1-18的取代或未取代的烷氧基进行封端处理，生成第一反应产物；
向胺类化合物中加入所述第一反应产物，生成所述聚合物；
所述聚合物包括衍生自式I、式II和式III所示单体的结构单元：
式I，/>式II，/>式III，
其中，R1选自氢或碳原子数为1-10的烷基。
11.根据权利要求1所述二次电池，其特征在于，所述分散剂还包括第二分散剂，所述第二分散剂包括氢化丁腈橡胶、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈或聚丙烯酸酯中的至少一种。
12.根据权利要求11所述二次电池，其特征在于，所述第二分散剂包括氢化丁腈橡胶。
13.根据权利要求12所述二次电池，其特征在于，所述氢化丁腈橡胶的重均分子量为100000-300000。
14.根据权利要求13所述二次电池，其特征在于，所述氢化丁腈橡胶的重均分子量为150000-250000。
15.根据权利要求11-14任一项所述二次电池，其特征在于，所述第一分散剂和所述第二分散剂的质量比为（1-2）：1。
16.根据权利要求15所述二次电池，其特征在于，所述第一分散剂和所述第二分散剂的质量比为（1-1.5）：1。
17.根据权利要求1所述二次电池，其特征在于，所述正极膜层包括导电剂。
18.根据权利要求17所述二次电池，其特征在于，所述导电剂包括导电炭黑。
19.根据权利要求18所述二次电池，其特征在于，所述导电剂还包括碳纳米管。
20.根据权利要求18所述二次电池，其特征在于，所述第一分散剂和所述导电炭黑的质量比为1：（2-25）。
21.根据权利要求18所述二次电池，其特征在于，所述第一分散剂和所述导电炭黑的质量比为1：（5-20）。
22.根据权利要求19所述二次电池，其特征在于，所述导电炭黑和所述碳纳米管的质量比为（1-4）：1。
23.根据权利要求18-22任一项所述二次电池，其特征在于，所述导电炭黑满足：100 m2/g≤BET≤2000m2/g。
24.根据权利要求18-22任一项所述二次电池，其特征在于，所述导电炭黑满足：600 m2/g≤BET≤1500m2/g。
25.根据权利要求19或22所述二次电池，其特征在于，所述碳纳米管满足下述条件（1）-（2）中的至少一个：
（1）所述碳纳米管的管径≤10nm；
（2）所述碳纳米管的管长为0.1μm-50μm。
26.根据权利要求19或22所述二次电池，其特征在于，所述碳纳米管满足下述条件（Ⅰ）-（II）中的至少一个：
（I）所述碳纳米管的管径为4nm-10nm；
（II）所述碳纳米管的管长为5μm-20μm。
27.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1-26任一项所述二次电池。
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