CN110890545A - 一种pedot:pss/cmc复合粘结剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂及其制备方法和应用。该复合粘结剂包括交联状态的聚3,4‑乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐/羟甲基纤维素(PEDOT:PSS/CMC)；其制备原料包括质量比为(0.1‑10):1的PEDOT:PSS和CMC。用上述复合粘结剂制备锂离子电池硅基负极时，粘结剂中的官能团能与硅发生有效的键连，从而提高与硅基材料的结合力，并且能形成更稳定的SEI膜减少与电解液的直接接触，降低了副产物的量，使电极整体结构更稳定。利用所述粘结剂制备锂离子电池硅基负极在循环后能保持完整的形貌，有利于提高电池的循环稳定性。

Description

一种PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于锂离子电池负极材料技术领域，具体涉及一种PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着新能源产业的快速发展，锂离子电池因其具有能量密度高、循环寿命长等优点，被广泛应用于电子产品、动力电池以及储能领域。但随着电动汽车以及混合动力型汽车对电池性能的要求不断提高，发展高功率高能量密度的锂离子电池已成为急需解决的问题。锂离子电池的正负极材料与电池的性能密切相关。目前商用石墨负极材料在能量密度上已达瓶颈，很难再有提升空间，而硅基负极材料具有高理论比容量(Si:4200mAh·g-1)、低脱嵌锂电位和储量丰富等优点，被认为是能够替代石墨负极成为最具潜力的下一代锂离子电池负极材料。
硅基负极是通过充放电过程中和锂离子发生合金化与去合金化过程来提供容量的，而这个过程会产生巨大的体积膨张(约300％)，从而导致诸多问题，比如：1、巨大体积膨张会导致硅基材料颗粒破碎粉化；2、大量粉化后的材料会从集流体剥落，导致容量衰减，循环性能变差；3、充放电过程中反复的体积变化会使材料颗粒表面的SEI膜(固体电解质界面膜)不断破碎和重构，这将消耗大量活性锂，使得容量保持率与库伦效率降低。
为了解决硅基材料循环过程中结构不稳定的问题，近十年来研究人员开展了一系列的研究与探索。目前研究的热点逐渐从改性活性材料转移至优化电极整体结构，而改进粘结剂的性能则成为优化电极结构的关键，应用于硅基材料中的理想粘结剂应该具备粘结性好、机械性能优异、电化学性能稳定等性能条件。目前大量的聚合物粘结剂得到了开发与探究，包括聚3,4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)、聚丙烯酸(PAA)、聚酰亚胺(PI)、羟甲基纤维素(CMC)、海藻酸钠等，这些研究改善了粘结剂的物理性能从而改善了电极结构，提高了电池的循环性能。进一步研究表明通过在电极材料与粘结剂之间形成了最优化的相互交联结构，能防止电极结构发生不可逆的结构变化，使电极结构处于稳定状态。而通过粘结剂间的协同作用能有效地提高电极材料与粘结剂之间的连接作用，因此开发新型复合粘结剂对提升硅基电极结构稳定性与其在电学方面的应用有着重要的研究意义。
发明内容
本发明的第一方面提供一种复合粘结剂，所述复合粘结剂包括交联状态的聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐/羟甲基纤维素(PEDOT:PSS/CMC)。
根据本发明的实施方案，所述复合粘结剂的制备原料包括质量比为(0.1-10):1的PEDOT:PSS和CMC。优选地，所述PEDOT:PSS和CMC的质量比可以为(0.5-5):1；作为示例，所述PEDOT:PSS和CMC的质量比可以为0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、5:1。
根据本发明的实施方案，所述复合粘结剂中含有酯基和羟基。
根据本发明的实施方案，所述复合粘结剂可以为液体。例如，所述复合粘结剂中含有交联状态的PEDOT:PSS/CMC和溶剂；优选地，所述交联状态的PEDOT:PSS/CMC的质量浓度为1-5wt％，例如1.5-4wt％，示例性地，质量浓度为2wt％。其中，所述溶剂可以为水、二甲基甲酰胺、丙三醇中的至少一种，优选为水。进一步地，所述复合粘结剂中还可以含有未交联的PEDOT:PSS和/或CMC。
本发明的第二方面提供上述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将PEDOT:PSS溶液和CMC溶液混合交联，得到所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂。
优选地，所述制备方法包括如下步骤：
(1)分别配制PEDOT:PSS溶液和CMC溶液；
(2)所述PEDOT:PSS溶液和CMC溶液于搅拌条件下混合，经交联反应，得到所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂。
根据本发明的实施方案，所述PEDOT:PSS溶液中PEDOT:PSS所占的重量百分含量为大于0且小于等于20wt％；优选为1-15wt％，更优选为2-8wt％；示例性地，为2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％。
根据本发明的实施方案，所述CMC溶液中CMC所占的重量百分含量为大于0且小于等于20wt％；优选为1-15wt％，更优选为2-8wt％；示例性地，为2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％。
根据本发明的实施方案，所述PEDOT:PSS溶液的配制过程包括：于20-30℃下，将PEDOT:PSS固体粉末于搅拌条件下加入溶剂中，配制成PEDOT:PSS溶液。其中，所述搅拌的时间为1-12h，优选为3-8h，示例性地，搅拌4h、5h、6h。其中，所述搅拌的速率为200-800rpm，优选为300-500rpm，示例性地，搅拌转速为400rpm、500rpm。
根据本发明的实施方案，所述CMC溶液的配制过程包括：于20-30℃下，将CMC固体粉末于搅拌条件下加入溶剂中，配制成CMC溶液。其中，所述搅拌的时间为1-12h，优选为3-8h，示例性地，搅拌4h、5h、6h。其中，所述搅拌的速率为200-800rpm，优选为300-500rpm，示例性地，搅拌转速为400rpm、500rpm。
根据本发明的实施方案，所述PEDOT:PSS溶液和CMC溶液配制所用的溶剂可以为水、二甲基甲酰胺、丙三醇中的至少一种，优选为水。
根据本发明的实施方案，步骤(2)中，所述混合具体包括：将所述同浓度的PEDOT:PSS溶液和CMC溶液混合，并进行搅拌，得到所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂。
根据本发明的实施方案，所述PEDOT:PSS溶液和CMC溶液混合时的体积比为(10-1000)：100；进一步优选为(20-500)：100，例如体积比为10:100、20:100、100:100、250:100、400:100、500:100。
根据本发明的实施方案，步骤(2)中，所述搅拌的时间为10-24h，优选为12-18h，示例性地，搅拌时间为12h、15h、16h。
根据本发明的实施方案，步骤(2)中，所述搅拌的速率为200-800rpm，优选为300-500rpm，示例性地，搅拌转速为400rpm。
根据本发明的实施方案，步骤(2)中，所述交联反应的温度为室温，例如20-40℃、再如20-30℃，示例性地，温度为25℃。
本发明制备所述的PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂，是基于PEDOT:PSS与CMC交联反应这一特性，通过控制混合比例，给予一定的反应时间，使PEDOT:PSS与CMC间发生充分的交联反应，形成稳定键合，从而提高粘结剂的机械性能。
本发明的第三个方面提供由上述制备方法得到的PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂。
本发明的第四个方面提供上述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂在锂离子电池中的用途。优选地，其用于制备锂离子电池硅基负极。
本发明的第五个方面提供一种锂离子电池硅基负极，所述硅基负极包括质量比为(3-8):1的硅基负极材料与所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂，其中，所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂的质量以溶质(所述溶质包括交联的PEDOT:PSS/CMC、和/或未交联的PEDOT:PSS、和/或未交联的CMC)的质量计。优选地，所述质量比为(3.5-7.5):1，例如为4:1或7:1。优选地，所述硅基负极中不包括导电剂，所述导电剂可以为本领域已知的导电剂。
其中，所述硅基负极材料为硅、一氧化硅和硅碳材料中的至少一种。
本发明的第六个方面提供上述锂离子电池硅基负极的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将硅基材料、所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂和溶剂(例如去离子水)均匀混合，得到电极浆料；再将所述电极浆料涂布于集流体表面，烘干。
其中，所述集流体选自铜箔、薄膜铜、镍箔和泡沫镍中的至少一种，优选为铜箔。
其中，所述涂布方式和烘干方式均可采用本领域已知方式。
本发明的第七个方面提供一种锂离子电池，所述锂离子电池含有上述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂和/或上述硅基负极。
发明人出人预料地发现，导电性能优异且具有一定粘性的PEDOT:PSS与CMC进行交联复合后，其粘结性得到显著提升，并且导电性能依然优异。究其原因，PEDOT:PSS和CMC交联后会形成酯键，增强分子间结合力从而增强粘结剂的粘结性。
与传统粘结剂制备的硅基负极相比，用PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂制备的硅基负极循环稳定性得到显著提升，究其原因，一方面复合粘结剂中存在大量的羟基、酯基等官能团，能够加强与硅基材料的结合力，提高电极结构稳定性；另一方面复合粘结剂在硅基材料表面形成均匀包覆，在充放电过程中能实现高效的离子和电子传导，形成更稳定的SEI膜减少与电解液的直接接触，降低了副产物的量，使电极整体结构更稳定，从而提高电池性能。
本发明的有益效果：
1.本发明通过将PEDOT:PSS与CMC交联复合制备了一种复合粘结剂，与传统粘结剂相比具有更优的机械性能与导电性能；
2.用上述复合粘结剂制备锂离子电池硅基负极时，粘结剂中的官能团能与硅发生有效的键连，从而提高与硅基材料的结合力，提升结构稳定性；
3.在上述锂离子电池硅基负极制备过程中取消了导电剂的使用，使粘结剂能在硅基材料表面形成均匀包覆，避免了出现活性物质与导电剂分离而导致电极结构不稳定的问题；
4.使用PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂制备的硅基负极与使用传统粘结剂制备的硅基负极相比，复合粘结剂的使用有利于硅基负极的充放电性能，提高了其导电性能。
5.本发明提供了上述复合粘结剂的制备方法，该制备方法具有易操作、绿色环保等特征。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的复合粘结剂的红外图谱。
图2为本发明实施例1制备的硅基负极片循环前的扫描电镜图。
图3为本发明实施例1制备的硅基负极片循环20周后的的扫描电镜图。
图4为本发明实施例1制备的硅基负极的电化学性能图。
图5为本发明实施例2制备的硅基负极的电化学性能图。
图6为本发明对比例1制备的硅基极片循环前的扫描电镜图。
图7为本发明对比例1制备的硅基极片循环20周后的扫描电镜图。
图8为本发明对比例1制备的硅基负极的电化学性能图。
图9为本发明对比例2制备的硅基极片循环前的扫描电镜图。
图10为本发明对比例2制备的硅基极片循环前的扫描电镜图。
图11为本发明对比例2制备的硅基负极的电化学性能图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
(1)应用电子天平称取1g的PEDOT:PSS粉末与1g的CMC粉末，将PEDOT:PSS粉末与CMC粉末分别溶于50mL去离子水配制成质量百分比均为2wt％的PEDOT:PSS溶液与CMC溶液。溶液配制条件：于25℃条件下搅拌4h，搅拌速率为400rpm。
(2)将步骤(1)中的两种溶液以1:1体积比混合，于25℃条件下搅拌12h，搅拌速率为400rpm，即制备得到浓度为2wt％的PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂；
(3)将硅基材料与PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂以质量比8:2(硅基材料与粘结剂中溶质的质量之比)混合，研磨均匀，用去离子水调节粘度，得到负极浆料。利用刮刀将负极浆料均匀涂布在铜箔上，80℃真空条件下烘干，裁片，辊压制得硅基负极片；
(4)在氩气气氛手套箱中，以金属锂作为对电极，电解液为1mol/L的LiPF6，其中电解液溶剂为乙烯碳酸醋(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸甲乙酯(EMC)(体积比为1:1:1)溶液，隔膜为聚丙烯膜，与上述硅基负极片组装成扣式电池，对其进行电化学性能测试。
图1是实施例1制备得到的复合粘结剂的红外图谱。由图1可知，复合粘结剂中存在大量的羟基，并有酯基的形成。
图2和图3是实施例1制备得到的硅基负极片循环前和循环20周后的扫描电镜照片。由图2和3可知，循环前极片上有大量的硅颗粒，硅颗粒呈球形，粒径为50-100nm，均匀分布在极片上，颗粒间彼此由粘结剂相连，循环20周后，极片中硅颗粒也发生了团聚现象，但极片表面平整没有大规模的裂纹和破碎现象，电极整体结构保持完整。
图4给出了实施例1制备得到的硅基负极的电化学性能。由图4可知，其首次充放电性能优异，首周库伦效率达80.78％，当电池循环100周后，其放电比容量仍然可以达到1106mAh·g-1。
实施例2
(1)应用电子天平称取1g的PEDOT:PSS粉末与1g的CMC粉末，将PEDOT:PSS粉末与CMC粉末分别溶于50mL去离子水配制成质量百分比均为2wt％的PEDOT:PSS溶液与CMC溶液。溶液配制条件：于25℃条件下搅拌4h，搅拌速率为400rpm。
(2)将步骤(1)中的两种溶液以2:1体积比混合，于25℃条件下搅拌12h，搅拌速率为400rpm，即制备得到浓度为2wt％的PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂；
(3)将硅基材料与上述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂以质量比8:2(硅基材料与粘结剂材料中溶质的质量之比)混合，研磨均匀，用去离子水调节粘度，得到负极浆料。利用刮刀将负极浆料均匀涂布在铜箔上，80℃真空条件下烘干，裁片，辊压制得硅基负极片；
(4)在氩气气氛手套箱中，以金属锂作为对电极，电解液为1mol/L的LiPF6，其中电解液溶剂为乙烯碳酸醋(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸甲乙酯(EMC)(体积比为1:1:1)溶液，隔膜为聚丙烯膜，与上述硅基负极片组装成扣式电池，对其进行电化学性能测试。
图5给出了实施例2制备得到的硅基负极的电化学性能，由图5可知，其首次充放电性能优异，首周库伦效率达81％，当电池循环100周后，其放电比容量仍然可以达到760mAh·g-1。
实施例3
(1)应用电子天平称取1g的PEDOT:PSS粉末与1g的CMC粉末，将PEDOT:PSS粉末与CMC粉末分别溶于50mL去离子水配制成质量百分比均为2wt％的PEDOT:PSS溶液与CMC溶液。溶液配制条件：于25℃条件下搅拌4h，搅拌速率为400rpm。
(2)将步骤(1)中的两种溶液以5:1体积比例混合，于25℃条件下搅拌12h，搅拌速率为400rpm，即制备得到浓度为2wt％的PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂；
(3)将硅基材料与上述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂以质量比8:2(硅基材料与粘结剂材料中溶质的质量之比)混合，研磨均匀，用去离子水调节粘度，得到负极浆料。利用刮刀将负极浆料均匀涂布在铜箔上，80℃真空条件下烘干，裁片，辊压制得硅基负极片；
(4)在氩气气氛手套箱中，以金属锂作为对电极，电解液为1mol/L的LiPF6，其中电解液溶剂为乙烯碳酸醋(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸甲乙酯(EMC)(体积比为1:1:1)溶液，隔膜为聚丙烯膜，与上述硅基负极片组装成扣式电池。
实施例4
(1)应用电子天平称取1g的PEDOT:PSS粉末与1g的CMC粉末，将PEDOT:PSS粉末与CMC粉末分别溶于50mL去离子水配制成质量百分比均为2wt％的PEDOT:PSS溶液与CMC溶液。溶液配制条件：于25℃条件下搅拌4h，搅拌速率为400rpm。
(2)将步骤(1)中的两种溶液以0.5:1体积比例混合，于25℃条件下搅拌12h，搅拌速率为400rpm，即制备得到浓度为2wt％的PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂；
(3)将硅基材料与上述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂以质量比8:2(硅基材料与粘结剂材料中溶质的质量之比)混合，研磨均匀，用去离子水调节粘度，得到负极浆料。利用刮刀将负极浆料均匀涂布在铜箔上，80℃真空条件下烘干，裁片，辊压制得硅基负极片；
(4)在氩气气氛手套箱中，以金属锂作为对电极，电解液为1mol/L的LiPF6，其中电解液溶剂为乙烯碳酸醋(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸甲乙酯(EMC)(体积比为1:1:1)溶液，隔膜为聚丙烯膜，与上述硅基负极片组装成扣式电池。
实施例5
(1)应用电子天平称取1g的PEDOT:PSS粉末与1g的CMC粉末，将PEDOT:PSS粉末与CMC粉末分别溶于50mL去离子水配制成质量百分比均为2wt％的PEDOT:PSS溶液与CMC溶液。溶液配制条件：于25℃条件下搅拌4h，搅拌速率为400rpm。
(2)将步骤(1)中的两种溶液以0.1:1体积比例混合，于25℃条件下搅拌12h，搅拌速率为400rpm，即制备得到浓度为2wt％的PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂；
(3)将硅基材料与上述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂以质量比8:2(硅基材料与粘结剂材料中溶质的质量之比)混合，研磨均匀，用去离子水调节粘度，得到负极浆料。利用刮刀将负极浆料均匀涂布在铜箔上，80℃真空条件下烘干，裁片，辊压制得硅基负极片；
(4)在氩气气氛手套箱中，以金属锂作为对电极，电解液为1mol/L的LiPF6，其中电解液溶剂为乙烯碳酸醋(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸甲乙酯(EMC)(体积比为1:1:1)溶液，隔膜为聚丙烯膜，与上述硅基负极片组装成扣式电池。
对比例1
(1)应用电子天平称取1g的PEDOT:PSS粉末，将PEDOT:PSS粉末溶于50mL去离子水配制成质量百分比2wt％的PEDOT:PSS溶液，作为粘结剂。
溶液配制条件：于25℃条件下搅拌4h，搅拌速率为400rpm。
(2)将硅基材料与上述粘结剂以质量比8:2(硅基材料与粘结剂材料中溶质的质量之比)混合，研磨均匀，用去离子水调节粘度，得到负极浆料。利用刮刀将负极浆料均匀涂布在铜箔上，80℃真空条件下烘干，裁片，辊压制得电池硅基负极片；
(3)在氩气气氛手套箱中，以金属锂作为对电极，电解液为1mol/L的LiPF6，其中电解液溶剂为乙烯碳酸醋(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸甲乙酯(EMC)(体积比为1:1:1)溶液，隔膜为聚丙烯膜，与上述硅基负极片组装成扣式电池，对其进行电化学性能测试。
图6和图7是对比例1制备得到的硅基极片循环前和循环20周后的扫描电镜照片。由图6和7可知，循环前极片上有大量的硅颗粒，硅颗粒呈球形，粒径为50-100nm，均匀分布在极片上，颗粒间彼此由粘结剂相连，循环20周后，极片中硅颗粒也发生了团聚现象并且极片表面出现裂纹与破碎现象。
图8给出了对比例1制备得到的硅基负极的电化学性能。由图8可知，其首次充放电性能优异，首周库伦效率达82％，但循环性能较差，循环100周后放电比容量为315mAh·g-1。
对比例2
(1)应用电子天平称取1g的CMC粉末，将CMC粉末溶于50mL去离子水配制成质量百分比2wt％的CMC溶液，作为粘结剂。
CMC溶液配制条件：于25℃条件下搅拌4h，搅拌速率为400rpm。
(2)将硅基材料与上述粘结剂以质量比8:2(硅基材料与粘结剂材料中溶质的质量之比)混合，研磨均匀，用去离子水调节粘度，得到负极浆料。利用刮刀将负极浆料均匀涂布在铜箔上，80℃真空条件下烘干，裁片，辊压制得电池硅基负极片；
(3)在氩气气氛手套箱中，以金属锂作为对电极，电解液为1mol/L的LiPF6，其中电解液溶剂为乙烯碳酸醋(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸甲乙酯(EMC)(体积比为1:1:1)溶液，隔膜为聚丙烯膜，与上述硅基负极片组装成扣式电池，对其进行电化学性能测试。
图9和图10是对比例1制备得到的硅基负极片循环前和循环20周后的扫描电镜照片。由图9和10可知，循环前极片上有大量的硅颗粒，硅颗粒呈球形，粒径为50-100nm，均匀分布在极片上，颗粒间彼此由粘结剂相连，循环20周后，极片中硅颗粒也发生了团聚现象并且极片表面出现大面积的裂纹与严重的破碎现象。
图11给出了对比例2制备得到的硅基负极的电化学性能，由图11可知，其首次充放电性能优异，首周库伦效率达82％，但循环性能很差，循环50周后放电比容量仅为300mAh·g-1。
由图3、7和图10比较可见，使用PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂制备的硅基极片循环后形貌保持更完整，展现出更优的结构稳定性。
由图4、5、8、11可以看出，使用PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂制备的硅基负极在电化学性能上更优异，与传统CMC和PEDOT:PSS粘结剂制备的硅基负极相比虽然在首周库伦效率上差别不大，但循环稳定性得到了很大的提高。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合粘结剂，其特征在于，所述复合粘结剂包括交联状态的聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐/羟甲基纤维素(PEDOT:PSS/CMC)；
优选地，所述复合粘结剂的制备原料包括质量比为(0.1-10):1的PEDOT:PSS和CMC；
优选地，所述复合粘结剂中含有酯基和羟基。
2.根据权利要求1所述的复合粘结剂，其特征在于，所述复合粘结剂为液体，所述复合粘结剂中含有交联状态的PEDOT:PSS/CMC和溶剂；
优选地，所述交联状态的PEDOT:PSS/CMC的质量浓度为1-5wt％；
优选地，所述溶剂为水、二甲基甲酰胺、丙三醇中的至少一种；
优选地，所述复合粘结剂中还含有未交联的PEDOT:PSS和/或CMC。
3.根据权利要求1或2所述复合粘结剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将PEDOT:PSS溶液和CMC溶液混合交联，得到所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂；
优选地，所述制备方法包括如下步骤：
(1)分别配制PEDOT:PSS溶液和CMC溶液；
(2)所述PEDOT:PSS溶液和CMC溶液于搅拌条件下混合，经交联反应，得到所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂。
4.根据权利要求3所述复合粘结剂的制备方法，其特征在于，所述PEDOT:PSS溶液中PEDOT:PSS所占的重量百分含量为大于0且小于等于20wt％；
所述CMC溶液中CMC所占的重量百分含量为大于0且小于等于20wt％；
优选地，所述PEDOT:PSS溶液的配制过程包括：于20～30℃下，将PEDOT:PSS固体粉末于搅拌条件下加入溶剂中，配制成PEDOT:PSS溶液；
优选地，所述CMC溶液的配制过程包括：于20～30℃下，将CMC固体粉末于搅拌条件下加入溶剂中，配制成CMC溶液；
优选地，所述PEDOT:PSS溶液和CMC溶液配制所用的溶剂可以为水、二甲基甲酰胺、丙三醇中的至少一种。
5.根据权利要求3或4所述复合粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述混合具体包括：将所述同浓度的PEDOT:PSS溶液和CMC溶液混合，并进行搅拌；
优选地，所述PEDOT:PSS溶液和CMC溶液混合时的体积比为(10-1000)：100；
优选地，所述搅拌的时间为10-24h，所述搅拌的速率为200-800rpm；
优选地，所述交联反应的温度为室温。
6.根据权利要求3-5任一项所述制备方法得到的PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂。
7.根据权利要求1或2所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂在锂离子电池中的用途；优选地，其用于制备锂离子电池硅基负极。
8.一种硅基负极，其特征在于，所述硅基负极包括质量比为(3-8):1的硅基负极材料与权利要求1或2所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂，其中，所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂的质量以固体物质质量计；
优选地，所述硅基负极中不包括导电剂；
优选地，所述硅基负极材料为硅、一氧化硅和硅碳材料中的至少一种。
9.根据权利要求8所述锂离子电池硅基负极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将硅基材料、权利要求1或2所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂和溶剂均匀混合，得到电极浆料；再将所述电极浆料涂布于集流体表面，烘干；
优选地，所述集流体选自铜箔、薄膜铜、镍箔和泡沫镍中的至少一种。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池含有权利要求1或2所述PEDOT:PSS/CMC复合粘结剂和/或权利要求8所述的硅基负极。
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