CN110277559A - 用于锂离子电池硅基负极的聚亚胺导电粘结剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于锂离子二次电池硅基负极的聚亚胺导电粘结剂。以单体A和单体B为原料进行共聚而成的导电聚合物,其中单体A为1,5‑萘二胺、4,4'‑二氨基联苯或3,3‑二羟基联苯胺中的一种及其混合;单体B为萘‑2,3二甲醛、4,4‑联苯二甲醛或6‑羟基‑2‑萘甲醛中的一种及其混合;红外光谱测试,在1645(±5)cm‑1左右处有亚胺基的特征吸收峰。本发明可以完全摒弃传统导电剂的使用,大幅度提升电极中活性物质的负载量;通过分子链中含有的丰富氢键、物理交联形成丰富的交联网络,抑制硅基材料的体积膨胀,稳定电极结构。特别适用于锂离子二次电池的硅基负极。本发明电极具有倍率性能好、循环稳定性高、循环寿命长、制备工艺简单,适合工业化生产等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于锂离子二次电池硅基负极的聚亚胺导电粘结剂。
背景技术
锂离子二次电池凭借其高能量密度、长循环寿命以及较低的自放电率而被广泛的应用于交通、储能以及3C数码等领域。商品化的锂离子二次电池的负极材料仍然以石墨为主。然而其较低的理论比容量(372mAh/g)很难继续满足人们对高性能二次电池的需求。
硅基负极材料凭借其高比容量(3579 mAh/g)以及丰富的自然储量被认为是一种非常有前景的替碳材料。然而,硅在反复的充放电过程中会产生较大的体积膨胀,造成电极材料与导电剂以及集流体的分离,而且在此过程中形成不稳定的固体电解质界面膜(SEI膜),电化学性能会急剧恶化,难以满足商业化应用的需求。目前,在抑制硅的体积膨胀改善循环性能的研究中发现,使用功能化的粘结剂能够缓冲体积膨胀,稳定电极结构,从而获得较为理想的电化学性能。但是即使使用功能化的粘结剂,由于硅的导电性较差,添加的导电剂在循环过程中仍然会逐渐与硅材料分离,造成容量的迅速衰减。研究发现,兼具导电剂与粘结剂功能的导电性粘结剂可以有效地解决此问题,能够在反复的充放电过程中提供持续稳定的导电介质,从而获得比较理想的电化学性能。此外,在商品化的负极组分中,由于导电剂炭黑和聚偏氟乙烯粘结剂不提供任何容量,过多使用会降低电极的有效容量。而导电粘结剂的使用,大大降低甚至完全摒弃了传统导电剂的使用,能够大幅度提升活性物质的占比,最终提高电池的能量密度。
中国专利CN106129416A公开了一种用于锂离子电池硅基负极的导电粘结剂及其制备方法在制备过程中需要添加多种交联剂、掺杂剂,而且制备方法复杂,不利于工业化生产。此外,用此导电粘结剂制备的电极,硅占比最高为90%,并未达到目前石墨负极的商用比例,未最大限度的发挥导电粘结剂的作用。
CN1073608355A公开了一种石墨烯以及接枝在所述石墨烯表面的第一粘结剂。但是石墨烯昂贵的价格使其并不能实现大规模的应用。
CN108172836A公开了一种聚偏氟乙烯改性复合导电粘结剂的制备方法,目的在于提高传统聚偏氟乙烯粘结剂的导电性,降低电阻。但由于此制备方法电导率有限,只为提高粘结剂的导电性,并不能实现大幅度提升活性物质负载量的目的。
CN109728303A公开了一种适用于锂离子电池硅基负极材料的水性导电粘结剂及其制备方法,该制备方法比较复杂,过程繁琐。
CN201710985597.3公开了一种锂离子电池硅基负极的复合粘结剂,其原料包括:聚酰亚胺共聚物和导电聚合物。该复合粘结剂属于单一的粘结剂与导电剂使用球磨法进行物理混合制备而成,但是由于共聚物与导电聚合物之间无化学键存在,在硅发生体积变化时必然引起活性物质与导电网络的分离。此外,虽然使用了此导电粘结剂,但在电极的制备过程中仍然添加了一定量不具有电化学活性的导电剂,证明此导电剂导电性能无法完全满足电极导电性的需求,不能充分发挥导电粘结剂的优势。
目前有少量文献报道使用导电粘结剂可以获得比较优异的电化学性能。Liu等(Nano Energy 36 (2017) 206–212)合成了含有丰富羧基的聚芴聚合物作为粘结剂,表现出较高的循环稳定性;Zhao等(Energy & Environmental Science 8 (2015),1538-1543)报道了一种聚菲醌聚合物粘结剂,同样表现出比较优异的电化学性能。但是上述文献所报道的导电粘结剂制备工艺复杂,条件苛刻,不适合工业化生产。而且粘结剂在体系中的占比较大,使活性物质的含量降低,从而降低了二次电池的能量密度。
发明内容
针对背景技术存在的问题,即锂离子电池硅基负极由于电导率较低造成的活性物质在电极中的负载量无法大幅度提升而造成的能量密度低,以及在循环过程中电极结构不稳定等问题,设计了一种聚亚胺导电粘结剂。所设计的粘结剂在电极中发挥了导电剂与粘结剂的双重功能:(1)能够发挥导电剂的作用,通过将传统电极制备中添加的导电剂与粘结剂合二为一,降低甚至完全摒弃传统导电剂的使用,能够大幅度提升电极中活性物质的负载量;(2)作为性能优异的粘结剂,通过分子链中含有的丰富氢键、物理交联形成丰富的交联网络,抑制硅基材料的体积膨胀,稳定电极结构。本发明用于锂离子二次电池的硅基负极,具有倍率性能好、循环稳定性高、循环寿命长、制备工艺简单等特点。而且,该硅基材料在电极中的占比高,相比常规的报道,能量密度有很大的提高,具有很高的工业化生产价值。
本发明提供的用于锂离子电池的聚亚胺导电粘结剂是以单体A和单体B为原料进行共聚而成,其中单体A为1, 5-萘二胺、4, 4'-二氨基联苯或3, 3-二羟基联苯胺中的一种及其混合;单体B为萘-2, 3二甲醛、4, 4-联苯二甲醛或6-羟基-2-萘甲醛中的一种及其混合:
。
红外光谱测试,在1645 (±5)cm-1左右处有亚胺基的特征吸收峰。
所述的导电聚合物粘结剂的数均分子量为0.1~50万,电导率为10-7-10 S cm-1。
所述的单体A与单体B的摩尔比为1~9: 1。
本发明提供的用于锂离子电池硅基负极的导电粘结剂的制备方法包括如下步骤:
1)按计量将单体A与单体B在DMSO(二甲基亚砜)中均匀混合。
2)在惰性气氛(氮气或氩气)下60-110 oC 搅拌10-24 h后,自然降温室温得到导电性粘结剂溶液。
3)将粘结剂溶液置于透析袋中,密封以后于DMSO中透析,粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100,重复透析三次。
4)将透析以后的产物旋蒸除去多余溶剂后在70-75℃下真空干燥6-12 h,得到本发明所述的聚亚胺导电粘结剂。
步骤1)单体A与单体B的质量浓度为20-35%。
本发明所述的聚亚胺导电粘结剂用于制备锂离子半电池的具体方法如下:
1)称量一定量的粘结剂,加入适量的NMP(N-甲基吡咯烷酮),搅拌分散。按比例称量电极活性材料,加入粘结剂溶液之中,搅拌12-24 h, 使浆料混合均匀。
2)将搅拌均匀的浆液用自动刮刀涂覆到干净的铜箔上,120 oC干燥10-12 h后,压成直径为13 mm的圆片。
3)将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
4)组装好的电池转移出手套箱,在25 oC的恒温箱中静置12-24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。
所述的电极活性材料为硅或硅/碳复合材料。
本发明提供了用于锂离子电池硅基负极的聚亚胺导电粘结剂及其制备方法,并以此组装成CR2032型扣式电池。
本发明的有益技术效果主要体现在以下几个方面:
1)本发明提供的导电性粘结剂完全摒弃了传统电极中对于导电剂的依赖,非活性组分更少,更易操作,能够完全代替电极中的导电剂。
2)采用本发明所制备的电极,电化学性能优异,粘结剂能够有效抑制硅基负极的体积膨胀,稳定电极结构,是一种性能优异的粘结剂。
3)采用本发明所提供的双功能导电粘结剂,活性物质的占比得到提高(由传统电极的50 Wt%-80 Wt% 提升至最高97 Wt%),从而可提升电池的能量密度。
4)本发明的粘结剂制备工艺简单易操作,适合工业化规模生产。
总之,该材料制备简单,易于操作,工艺条件方便可行,具有很高的工业化价值。
附图说明
图1为本发明实施例1所用聚亚胺导电粘结剂红外光谱图。
图2为本发明实施例2所用导电粘结剂电极中硅占比为95 Wt% 时的循环性能图。
图3为本发明实施例3所用导电粘结剂电极中硅碳占比为95 Wt% 时的循环性能图。
图4为本发明实施例4所用导电粘结剂电极中硅占比为97 Wt% 时的循环性能图。
图5为本发明对比例1与实施例1和实施例2所用导电粘结剂电极中硅占比为95Wt% 时的循环性能图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
制备导电粘结剂的具体操作方法如下:
将0.4746g (3 mmol)1,5-萘二胺和0.631g(3mmol)4,4-联苯二甲醛加入三口烧瓶中,加入10ml的DMSO作为溶剂,磁力搅拌均匀;
抽真空然后通入氩气,反复三次,油浴加热逐渐升温至90℃,反应12h即可得到导电粘结剂溶液。
将上述溶液用DMSO透析3次(粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100),旋蒸除去多余溶剂,然后真空75 oC干燥12 h,得所述的导电粘结剂产品。
制备锂离子电池的具体操作如下:
称量0.05g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.95纳米硅,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
将所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25 oC的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
图1为该实施例的红外光谱测试图,1645(±5)cm-1左右的吸收峰为亚胺基的吸收峰。
实施例2
制备导电粘结剂的具体操作方法如下:
将0.553g(3mmol)4, 4'-二氨基联苯和1.261g(6mmol) 4,4-联苯二甲醛加入三颈瓶中,加入10ml的DMSO作为溶剂,磁力搅拌均匀;
抽真空然后通入氩气,反复三次,油浴加热逐渐升温至60℃,反应12h即可得到导电性聚亚胺粘结剂溶液。
用DMSO透析3次(粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100),旋蒸除去多余溶剂,然后真空75 oC干燥12 h,得到所述的导电性聚合物粘结剂。
制备锂离子电池的具体操作如下:
称量0.05g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.95g纳米硅,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
将所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25 oC的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
图2为采用此导电粘结剂所制备电极的循环性能图。电池在400mA/g的电流密度下循环200周,仍然具有2009.3 mAh g-1的放电比容量。说明由4, 4'-二氨基联苯和4,4-联苯二甲醛聚合得到的聚亚胺导电粘结具有导电剂与粘结剂的作用。
实施例3
制备导电粘结剂的具体操作方法如下:
将0.276g(1.5mmol)4, 4'-二氨基联苯、0.324g(1.5mmol)3, 3-二羟基联苯胺和0.631g(3mmol) 4,4-联苯二甲醛加入三口烧瓶中,加入10ml的DMSO作为溶剂,磁力搅拌均匀;
抽真空然后通入氩气,反复三次,油浴加热逐渐升温至100℃,反应12h即可得到导电性聚亚胺粘结剂溶液。
用DMSO透析3次,旋蒸除去多余溶剂,然后真空75 oC干燥12 h,得所述的导电性聚合物粘结剂。
制备锂离子电池的具体操作如下:
称量0.05g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.95硅碳复合负极材料,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
将所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25 oC的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
图3为该实施例采用导电聚合物粘结剂所制备电极的循环性能图。使用硅碳作为活性物质,循环100周以后仍然具有接近700 mAh g-1的放电比容量。
实施例4
制备导电粘结剂的具体操作方法如下:
将0.552g(3mmol)4, 4'-二氨基联苯、0.316g(1.5mmol)4,4-联苯二甲醛和0.276g(1.5mmol) 萘-2, 3二甲醛加入三口烧瓶中,加入10ml的DMSO作为溶剂,磁力搅拌均匀;
抽真空然后通入氩气,反复三次,油浴加热逐渐升温至80℃,反应12h即可得到导电性聚亚胺粘结剂溶液。
用DMSO透析3次(粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100),旋蒸除去多余溶剂,然后真空75 oC干燥12 h,得所述的导电性聚合物粘结剂。
制备锂离子电池的具体操作如下:
称量0.03g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.97纳米硅,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
将所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25 oC的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
图4为该实施例所制备导电粘结剂组成电极硅占比为97%时的循环性能图,在硅占比达到97%时,虽然容量有降低,但是循环仍然比较稳定。
实施例5
制备导电粘结剂的具体操作方法如下:
将0.552g(3mmol)4, 4'-二氨基联苯、0.316g(1.5mmol) 4,4-联苯二甲醛和0.258g(1.5mmol) 6-羟基-2-萘甲醛加入三口烧瓶中,加入10ml的DMSO作为溶剂,磁力搅拌均匀;
抽真空然后通入氩气,反复三次,油浴加热逐渐升温至60℃,反应12h即可得到导电性聚亚胺粘结剂溶液。
用DMSO透析3次(粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100),旋蒸除去多余溶剂,然后真空75 oC干燥12 h,得所述的导电性聚合物粘结剂。
制备锂离子电池的具体操作如下:
称量0.2g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.8纳米硅,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
将所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25 oC的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
实施例6
制备导电粘结剂的具体操作方法如下:
将0.552g(3mmol)4, 4'-二氨基联苯、0.210g(1mmol)4,4-联苯二甲醛、0.1728g(1mmol) 6-羟基-2-萘甲醛和0.184g(1mmol)萘-2, 3二甲醛加入三口烧瓶中,加入10ml的DMSO作为溶剂,磁力搅拌均匀;
抽真空然后通入氩气,反复三次,油浴加热逐渐升温至120℃,反应12h即可得到导电性聚亚胺粘结剂溶液。
用DMSO透析3次(粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100),旋蒸除去多余溶剂,然后真空75 oC干燥12 h,得所述的导电性聚合物。
制备锂离子电池的具体操作如下:
称量0.2g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.8纳米硅,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
将所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25 oC的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
实施例7
制备导电粘结剂的具体操作方法如下:
将0.158g(1mmol)1, 5-萘二胺、0.184g(1mmol)4, 4'-二氨基联苯、0.216g(1mmol)3,3-二羟基联苯胺和0.552g(3mmol)萘-2, 3二甲醛加入三口烧瓶中,加入10ml的DMSO作为溶剂,磁力搅拌均匀;
抽真空然后通入氩气,反复三次,油浴加热逐渐升温至95℃,反应12h即可得到导电性聚亚胺粘结剂溶液。
用DMSO透析3次(粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100),旋蒸除去多余溶剂,然后真空75℃干燥12 h,得所述的导电性聚合物。
制备锂离子电池的具体操作如下:
称量0.2g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.8纳米硅,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
将所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25℃的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
实施例8
制备导电粘结剂的具体操作方法如下:
将0.158g(1mmol)1, 5-萘二胺、0.184g(1mmol)4, 4'-二氨基联苯、0.216g(1mmol)3,3-二羟基联苯胺0.210g(1mmol)4,4-联苯二甲醛、0.1728g(1mmol) 6-羟基-2-萘甲醛和0.184g(1mmol)萘-2, 3二甲醛加入三口烧瓶中,加入10ml的DMSO作为溶剂,磁力搅拌均匀;
抽真空然后通入氩气,反复三次,油浴加热逐渐升温至60℃,反应12h即可得到导电性聚亚胺粘结剂溶液。
用DMSO透析3次(粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100),旋蒸除去多余溶剂,然后真空75 ℃干燥12 h,得所述的导电性聚合物。
制备锂离子电池的具体操作如下:
称量0.2g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.8纳米硅,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
将所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25℃的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
对比例1:
采用常规的聚偏氟乙烯作为粘结剂,硅的占比为95 Wt%。
分别采用实施例1、2和对比例1作为粘结剂制备电池,制备锂离子电池的具体操作如下:
实施例1、实施例2:称量0.05g的导电粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.95纳米硅,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
对比例1:称量0.025g的粘结剂,加入8ml的NMP,搅拌分散。称量0.95纳米硅和0.025g炭黑,加入粘结剂溶液之中,搅拌24 h, 使浆料混合均匀。
分别将上述实施例1、实施例2与对比例1中所得到的负极浆料通过实验室用小型涂布机均匀涂覆在铜箔上,然后在真空干燥箱中120℃真空干燥12h,然后冲压成直径13mm的圆形电极片。
将称量以后的电极片转移至手套箱中(水氧含量均低于0.1ppm),以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC(体积比为1:1)为电解液组装成CR2032型扣式电池。
将组装好的电池转移至25℃的恒温箱中静置24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。其中,测试电流密度为400 mA g-1,电压测试范围为0.01~3.0 V。
由图5可以看出在硅含量为95 Wt%时,实施例1和实施例2制备电极循环性能明显更优异,主要原因是本发明中导电粘结剂相比普通的PVDF粘结剂,兼具粘结剂与导电性,能够达到大幅度提高硅占比的目的。此外,相比传统的PVDF粘结剂,本发明中的粘结剂具有丰富的氢键,能够形成物理交联网络,在硅的膨胀过程中保持硅的完整性。
Claims (10)
1.一种用于锂离子电池的聚亚胺导电粘结剂,其特征在于它是以单体A和单体B为原料进行共聚而成导电聚合物,其中单体A为1, 5-萘二胺、4, 4'-二氨基联苯或3, 3-二羟基联苯胺中的一种及其混合;单体B为萘-2, 3二甲醛、4, 4-联苯二甲醛或6-羟基-2-萘甲醛中的一种及其混合;
制备方法是将单体A与单体B在DMSO中均匀混合,在惰性气氛下加热搅拌,自然降温,得到导电性粘结剂溶液用DMSO透析,旋蒸并真空干燥即可;
红外光谱测试,在1645(±5)cm-1处有亚胺基的特征吸收峰。
2.根据权利要求1所述的聚亚胺导电粘结剂,其特征在于该导电聚合物粘结剂的数均分子量为0.1~50万,电导率为10-7-10 S cm-1。
3.根据权利要求1所述的聚亚胺导电粘结剂,其特征在于所述的单体A与单体B的摩尔比为1~9: 1。
4.权利要求1所述的聚亚胺导电粘结剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)按计量将单体A与单体B在DMSO中均匀混合;
2)在惰性氮气或氩气气氛下60-110 oC 搅拌10-24 h后,自然降温室温得到导电性粘结剂溶液;
3)将粘结剂溶液置于透析袋中,密封以后于DMSO中透析;
4)将透析以后的产物旋蒸除去多余溶剂后在70-75℃下真空干燥6-12 h,得到本发明所述的聚亚胺导电粘结剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于步骤1)单体A与单体B的摩尔比为1~9:1。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于步骤1)单体A与单体B的质量浓度为20-35%。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于步骤3)所述的粘结剂溶液与DMSO的体积比为1:100,重复透析三次。
8.一种权利要求1所述的聚亚胺导电粘结剂制备的锂离子电池。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于所述的锂离子电池为C2032扣式电池,具体方法如下:
1)称量一定量的粘结剂,加入适量的NMP,搅拌分散,按比例称量电极活性材料,加入粘结剂溶液之中,搅拌12-24 h, 使浆料混合均匀;
2)将搅拌均匀的浆液用自动刮刀涂覆到干净的铜箔上,120 oC干燥10-12 h后,压成直径为13 mm的圆片;
3)将称量以后的电极片转移至手套箱中,水氧含量均低于0.1ppm,以金属锂片作为对电极,1 M LiPF6的EC/DEC,体积比为1:1,为电解液组装成CR2032型扣式电池;
4)组装好的电池转移出手套箱,在25 oC的恒温箱中静置12-24 h后,在充放电测试仪上恒流测试电化学性能。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池,其特征在于所述的电极活性材料为硅或硅/碳复合材料。
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