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专利情报丨粘结剂-三星
教育
2024-10-18 15:30
四川
CN111040085B
-粘结剂、其制备方法、含该粘结剂的用于二次电池的电极和含该电极的二次电池
申请日:2019-10-11
公开(公告)日:2024-03-22
技术背景:
在锂电池的充电和放电期间,硅基(基于硅的)负极活性材料可经历大的体积变化。因此,当使用非水溶性粘结剂例如聚偏氟乙烯时,所述锂电池可不具有拥有良好的机械性质和电极粘合强度的负极。
当使用聚乙烯醇作为粘结剂时,锂电池可具有优异的初始效率和寿命特性。然而,负极浆料的稳定性和可加工性例如电极板均匀性可为差的,并且负极活性材料层在充电和放电期间易于开裂和从集流体分离。因此,在这方面期望改进。
技术手段:
粘结剂
,包括作为
聚乙烯醇、烯属不饱和羧酸、和具有长链烷基的能聚合单体的聚合产物的接枝共聚物的金属盐
,
其中粘结剂为包括由式1表示的第一重复单元、由式2或式2a表示的第二重复单元、和由式3表示的第三重复单元的共聚物的金属盐:
式1
;
式2
;式2a
其中,在式2或式2a中,R1和R2各自独立地为氢或者取代或未取代的C1-C30烷基,R3为氢、单价金属、二价金属、三价金属、或其组合,作为连接体的L1为简单化学键、C1-C30亚烷基、或C6-C30亚芳基,和k为0或1-10的数,
式3
其中,在式3中,m为3-20的数,和其中在式1-3中,a、b和c分别为所述第一、第二和第三重复单元的摩尔分数,并且各自独立地为0.01-0.99的数;条件是a、b、和c之和为1。
原理:
根据实施方式的
粘结剂11可具有网络结构并且因此提高电极活性材料层的内聚
。如上所述的聚乙烯醇、烯属不饱和羧酸、和具有长链烷基的能聚合单体的接枝聚合物的金属盐可包括金属12例如二价或三价金属。由于金属12例如二价或三价金属与集流体10例如铜薄膜的相互作用,粘结剂11和集流体10之间的粘结强度可提高,并且电极活性材料层和集流体10之间的粘合可提高。在图1中,为了方便起见,当所述粘结剂的金属为钙(Ca)时,附图标记13表示作为交联点的-C(=O)-O-Ca-O-C(=O)-单元,在此处两个-C(=O)-O-彼此结合在Ca2+周围。包括粘结剂11的电极可具有提高的强度,并且包括所述电极的二次电池可具有改善的寿命。
图1:用于说明包含粘结剂的电极中粘结剂和集流体之间的相互作用的图
-END-
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