CN117264578A - 非水系二次电池负极材料的水系粘结剂、制备方法及应用 - Google Patents

非水系二次电池负极材料的水系粘结剂、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于二次电池负极的水系粘结剂、制备方法及应用。至少由阳离子聚氨酯弹性体以及聚丙烯酸聚合物反应生成，具有三维交联网状结构。本发明具有对电极活性物质和导电物质具有高分散性、高粘结性，可以保证电极材料的结构稳定；同时兼具有高弹性，减少充放电过程中活性材料因膨胀和收缩而出现的粉化现象；有效提升了电极的循环稳定性和倍率特性。另外，因聚合物链段中富含有导离子基团，因此，具有较高的导锂离子性能，有利于二次电池的快速充放电。该粘结剂的粘结性强，在用于二次电池时性能优异，特别适用于以硅为负极的锂离子电池，可以提高硅基锂离子电池的循环稳定性。

Description

非水系二次电池负极材料的水系粘结剂、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及粘结剂领域，具体涉及一种非水系二次电池负极材料的水系粘结剂、制备方法及应用。
背景技术
由于锂离子电池相对于其它类型电池具有较高的能量密度和功率密度，被认为是目前最有前景的电能储存设备。然而，现有的锂离子电池的能量密度和功率密度依然偏低，其安全性和循环寿命等尚未达到未来电动汽车和储能***应用的要求。
负极材料中，石墨类负极材料由于其具有高的循环效率和良好的循环性能，已被广泛应用于锂离子电池的生产。但其储锂容量较低，理论比容量为372mAh/g，而且嵌锂电位接近金属锂电位，在高倍率充放电时仍存在安全隐患，因此开发新型负极材料成为目前该研究领域的热点。
硅(Si)基负极材料的理论比容量(4200mAh/g)高、嵌脱锂平台较适宜，是一种理想的锂离子电池用高容量负极材料。然而，在充放电过程中，硅材料的体积变化较大(体积膨胀高达300％)，剧烈的体积变化所产生的内应力，导致硅颗粒破裂分化，使硅颗粒与导电网络脱锂(电极粉化、剥落)，内阻增加，导致可逆容量迅速衰减，循环性能大幅度下降。
在锂离子电池中，粘结剂是影响电极结构稳定性的重要因素之一。在电极的制造过程中，需使用粘结剂将电极活性物质、导电剂等粘结于集流体上。电极材料的性能是决定锂离子电池性能的关键，其中，粘结剂用于粘合导电剂颗粒和活性物质，并把它们粘结在金属集流体表面，保持稳定的电极结构。粘结剂性能与电池的循环性能密切相关。若粘结剂的性能不好，则易引起电极在电化学循环过程中粉化，导致电极材料从集流体表面脱落，从而失去电化学储能性能。另一方面，对于在充放电过程中体积会膨胀、收缩的电池正负极材料来说，合适的粘结剂还能对此起到一定的缓冲作用，维持电极结构的稳定性。因此，选择一种合适的粘结剂对于锂离子电池非常重要。
目前，非水系二次电池，负极材料中所用的粘结剂主要为丁苯乳液(SBR)、丙烯腈多元共聚物(LA)。
SBR粘结剂具有良好的柔韧性、对活性物质粘结力大，加工性能好等优点，而被用于二次电池负极粘结剂。但是，SBR粘结剂存在的问题限制二次电池的进一步发展：①SBR对活性物质和导电物质的分散性差，使用时需额外添加增稠分散等助剂，从而减少极片中活性物质的组成，降低电池的性能；②SBR粘结剂与电解液亲和性差，导致在充放电过程中Li+的传导困难，电池的内部电阻增加，而在低温下更明显，体现为电池负极析锂严重，电池的动力学性能较差。
LA粘结剂的分子链上含有大量的极性基团，如-CN、-COOR等，有利于Li+的快速传导；Tg高，极片经过冷压后，粘结剂颗粒可在活性物质颗粒间起到有效的支撑作用，形成一定的孔隙，为Li+的快速传输提供通道。因此，使用该类粘结剂的二次电池具有良好的动力学性能。然而，其Tg过高，导致极片硬、脆，在涂布过程中易出现开裂、冷压后出现较多条纹、边缘脱碳及卷绕过程中极片弯折处掉粉等问题，加工性能差，因此，制约了其发展。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种非水系二次电池负极材料的水系粘结剂、制备方法及应用，至少部分解决现有技术中存在的问题。
本发明实施例公开了一种非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其至少由阳离子聚氨酯弹性体以及聚丙烯酸聚合物反应生成，具有三维交联网状结构；所述阳离子聚氨酯弹性体的结构式如下所示：
优选地，所述阳离子聚氨酯弹性体与所述聚丙烯酸聚合物的重量比为5～30:70～95。
优选地，按重量计，所述阳离子聚氨酯弹性体的制备原料包含以下组分：5.93～10.2质量份二异氰酸酯；14～28质量份多元醇；0.001～0.04质量份催化剂；2.1～2.9质量份胺类扩链剂；0.1～2质量份封端剂；0.8～2.8质量份带双键的中和剂。
优选地，所述的胺类扩链剂包括二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺和叔丁基二乙醇胺中的至少一种。
优选地，所述带双键的中和剂包括丙烯酸、甲基丙烯酸的至少一种。
优选地，所述封端剂包括季戊四醇三丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯的至少一种。
优选地，所述多元醇包括聚醚多元醇二醇，聚醚多元醇二醇选自PEG400、PEG600、PEG1000、PEG2000、PEG3000、PEG4000、PPG1000、PPG2000、PPG3000、PTMEG1000、PTMEG2000、PTMEG3000的至少一种。
优选地，所述聚丙烯酸聚合物由若干单体聚合而成；所述单体包括含有丙烯基官能团、乙烯基官能团的单体；含有丙烯基官能团的单体选至丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的至少一种；含有乙烯基官能团的单体选至醋酸乙烯酯、苯乙烯、二乙烯基苯中的至少一种。
优选地，所述单体还包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸异冰片酯、四氢糠基(甲基)丙烯酸、β-羟乙基丙烯酸酯中的至少一种。
本发明实施例还提供了一种如上述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂的制备方法，其特征在于，包括：
称取相应质量的聚醚多元醇、异氰酸酯、催化剂放入反应器中，逐渐升温至80～95℃进行反应，反应时间为1～3h；
向反应器内加入胺类扩链剂进行反应，反应温度为70～85℃，反应时间为1～4h；
向所述反应器中加入封端剂，反应温度为50～70℃，反应时间为0.5～2h；
向所述反应器中加入中和剂进行中和反应；然后加入去离子水，进行中和分散，得到阳离子聚氨酯弹性体；
称取相应质量的阳离子聚氨酯弹性体、聚丙烯酸聚合物的单体以及去离子水，并放入反应器中，通入氮气排氧；
逐步升温至60～80℃，加入引发剂，反应5～10h，加入碱溶液，将体系中和到PH～7，得到非水系二次电池负极材料的水系粘结剂。
优选地，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种；所述引发剂占所添加的阳离子聚氨酯弹性体及含烯键单体总重量的0.3～3％。
优选地，也可以添加还原剂促进引发剂的引发反应，优选的还原剂有亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫酸亚铁、柠檬酸等中的至少一种。
本发明实施例还提供一种如上述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂在非水系二次电池中的应用。
综上所述，本实施例的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂至少具有如下优点之一：
1、所制备的水性粘结剂，其中阳离子聚氨酯弹性体结构中，采用丙烯酸或甲基丙烯酸作为中和剂，赋予弹性体中含有多个丙烯酸结构，使得聚合形成具有网络交联结构，可有效地提升承受活性物质在充放电过程中的体积变化所产生的应力；从而提升电池的循环寿命；
2、所制备的水性粘结剂，具有氨酯键、多个羧基、多丙烯基等官能团，可与活性物质表面形成氢键，对活性物质的粘附作用强，可保持电极极片的完整性；
3、所制备的水性粘结剂，阳离子聚氨酯弹性体结构与聚丙烯酸结构形成具备有缓冲活性物质应力变化的软缎，同时，具有聚丙烯酸硬段维持极片的完整性；
4、所制备的水性粘结剂，具有极性基团-COOR和聚乙二醇链段等，可以有效的提升锂离子的迁移速度，提高电池的充电速度。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为实施例1与对比例1在0.3C倍率下的充放电曲线图。
图2为实施例1制备的水性粘结剂、实施例1制备的阳离子聚氨酯弹性体以及对比例1的红外谱对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
实施例1
第一步，阳离子聚氨酯弹性体的制备
①准确称取7.5g PEG(聚乙二醇)400,30g PEG4000，17.5g PTMEG(聚四氢呋喃醚二醇)2000和22.73g异佛尔酮二异氰酸酯在反应器中，逐渐升温至90℃进行反应，反应时间为2h；
②向反应器内加入7.4g N-甲基二乙醇胺，在75℃下，反应3h。
③向上述反应器中加入1.5g季戊四醇三丙烯酸酯作为封端剂，反应温度为50～℃，反应时间为0.5h；
④向上述反应器中，加入5.6g甲基丙烯酸进行中和反应；然后加入200g去离子水，进行中和分散，加水稀释至固含量为30％，即可得到阳离子聚氨酯弹性体。
第二步，非水系二次电池负极材料的水系粘结剂的制备
①称取第一步所制备的阳离子聚氨酯弹性体15g，丙烯酸27.5g，丙烯酰胺10g；醋酸乙烯酯6g；四氢糠基甲基丙烯酸2.0g，200g去离子水等，加于反应器中，通入氮气排氧。
②逐步升温至60℃，加入1.5wt％的过硫酸钠水溶液10g，反应10h；然后加入10％氢氧化钠中和至PH为7.0，即可得到非水系二次电池负极材料的水系粘结剂。
实施例2
第一步，阳离子聚氨酯弹性体的制备
制备方法与实施例1相同。
第二步，非水系二次电池负极材料的水系粘结剂的制备
①称取第一步所制备的阳离子聚氨酯弹性体30g，甲基丙烯酸32g，丙烯酸乙酯6g；β-羟乙基丙烯酸酯1.5g，丙烯腈1.5g；200g去离子水等加于反应器中，通入氮气排氧。
②逐步升温至70℃，加入1.5wt％的过硫酸钾水溶液12g，反应8h；然后加入氢氧化锂中和至PH为7.0，即可得到非水系二次电池负极材料的水系粘结剂。
实施例3
第一步，阳离子聚氨酯弹性体的制备
制备方法与实施例1相同。
第二步，非水系二次电池负极材料的水系粘结剂的制备
①称取第一步所制备的阳离子聚氨酯弹性体50g，丙烯酸20g，衣康酸2.5g，甲基丙烯酸丁酯6g；乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯0.5g，苯乙烯1g；200g去离子水等加于反应器中，通入氮气排氧。
②逐步升温至80℃，加入1.5wt％的过硫酸钠水溶液30g，反应6h；然后加入氢氧化钠中和至PH为7.0，即可得到非水系二次电池负极材料的水系粘结剂。
实施例4
第一步，阳离子聚氨酯弹性体的制备
准确称取6g PEG600，176.1g PEG3000，54.6g PPG(聚丙二醇醚二醇)2000和12gPCDL(聚碳酸酯二元醇)2000和87.9g二环己基甲烷二异氰酸酯在反应器中，逐渐升温至85℃进行反应，反应时间为3h；
②向反应器内加入13.8g三乙醇胺和7.5g二乙醇胺，在70℃下，反应2h。
③向上述反应器中加入1.5g丙烯酸羟丙酯作为封端剂，反应温度为60℃，反应时间为1h；
④向上述反应器中，加入9.6g丙烯酸进行中和反应；然后加入600g去离子水，进行中和分散，加水稀释至固含量为30％，即可得到阳离子聚氨酯弹性体。
第二步，非水系二次电池负极材料的水系粘结剂的制备
①称取第一步所制备的阳离子聚氨酯弹性体80g，甲基丙烯酸108g，马来酸酐32g，甲基丙烯酸十八烷基酯4.0g；丙烯酸正丁酯28g；N，N-亚甲基双丙烯酰胺4.0g；800g去离子水，等加于反应器中，通入氮气排氧。
②逐步升温至65℃，加入1.5wt％的过硫酸钠水溶液60g和1.5％亚硫酸氢钠溶液30g，反应10h；然后加入氢氧化钾中和至PH为7.0，即可得到非水系二次电池负极材料的水系粘结剂。
实施例5
第一步，阳离子聚氨酯弹性体的制备
制备方法与实施例4相同。
第二步，非水系二次电池负极材料的水系粘结剂的制备
①称取第一步所制备的阳离子聚氨酯弹性体17g，甲基丙烯酸30g，丙烯酸30g，丙烯酸异辛酯10g；丙烯酸甲酯10g；丙烯酰胺15g；400g去离子水等加于反应器中，通入氮气排氧。
②逐步升温至85℃，加入1.5wt％的过硫酸钠水溶液52g反应5h；然后加入氢氧化钾中和至PH为7.0，即可得到非水系二次电池负极材料的水系粘结剂。
实施例6
第一步，阳离子聚氨酯弹性体的制备
制备方法与实施例4相同。
第二步，非水系二次电池负极材料的水系粘结剂的制备
①称取第一步所制备的阳离子聚氨酯弹性体40g，丙烯酸29g，丙烯酸叔丁酯7g；N，N-亚甲基双丙烯酰胺1.0g；200g去离子水等加于反应器中，通入氮气排氧。
②逐步升温至65℃，加入1.5wt％的过硫酸钠水溶液15g和1.5％亚硫酸氢钠溶液7.5g，反应10h；然后加入氢氧化钾中和至PH为7.0，即可得到非水系二次电池负极材料的水系粘结剂。
为便于说明本发明的多个实施例的粘结剂的效果，下面将通过与对比例的性质进行对比来说明。
其中，这里对比的性质包括对电解液的溶胀率和溶失率、剥离强度及电化学性能。
其中，这里所采用的对比例1的合成步骤和方法与实施例1的区别在于不添加阳离子聚氨酯弹性体。
其中，这里所采用的对比例2的合成步骤和方法与实施例4的区别在于不添加阳离子聚氨酯弹性体。
其中，在对电解液的溶胀率和溶失率进行测试时：
将制备好的粘结剂，取约20g均匀的放置于聚四氟乙烯培养皿中，放置于60℃烘箱中烘12h；然后放于120℃烘箱中烘至恒重。最后，取出聚合物膜。
取1*1cm大小的聚合物膜，称取其重量为m0；放于60℃的电解液溶液中，放置时间为48h；从电解液中取出后，擦干表面的溶液，称取重量为m1；然后将取出的聚合物膜在120℃烘干至恒重，测其重量为m2。
在进行剥离强度测试时：
取上述粘结剂制备高容量硅碳负极极片。按照活性物质:粘结剂:导电剂＝90:8:2的比例；活性物质为硅碳负极材料，其理论比容量为1000mAh/g；粘结剂为本发明所制备的粘结剂；导电剂为Super P。称取上述三种物料，在搅拌器混合搅拌2h，加水后配制成固含量为40％的浆料，用100μm湿膜制备器涂覆于铜箔上。将涂覆好的极片在60℃烘箱中烘6h，然后120℃烘干6h；测试浆料在铜箔上的剥离强度。
并将制备好的电极铜箔，浸泡在60℃电解液(EC:DMC＝1:2(按照体积比))溶液中，48h；取出后烘干，测试浸泡电解液溶液后的剥离强度。
并且，取一部分涂覆好的极片在手套箱中组装成CR2032纽扣电池。
在进行电化学性能测试时：
测试电池的电化学阻抗谱(EIS)，电压为开路电压，频率范围为1MHz～0.1Hz，电压振幅为5mV。在0.3C倍率下，在LANHE CT2001A的蓝电电池测试***上进行充放电测试，充放电电压范围为0.01～1.5V，常温条件下测试。测试首充容量，库伦效率等，倍率充放电等参数。
测试结果如表1和表2所示：
表1.不同粘结剂的剥离强度
由表1数据可知，本发明的实施例1至6生成的粘结剂，其电解液溶胀度低，而对比例1、2中溶胀度呈负值，说明有部分的聚合物被溶失，因此，采用本实施例的粘结剂对电解液有适中的溶胀度，利于Li+的传输，同时，也可以保证电极的完整性。另外，采用本发明的实施例1至6的粘结剂的剥离强度高，且在浸泡过电解液溶液后，其剥离强度略有增加。这是因为，阳离子聚氨酯弹性体可与聚丙烯酸之间形成交联网络结构，可抵抗电解液溶液对聚合物的溶解。相比之下，对比例1和对比例2其剥离强度低，经过电解液溶液浸泡后，其剥离强度下降。因此，采用本发明的实施例1至6生成的粘结剂可有效的提升剥离强度。
表2.电化学性能比较
结合图1和表2可知，实施例1～6的产品，在经过100圈充放电循环后，放电比容量均保持在560mAh/g以上，而对比例经过100圈充放电循环后，放电比容量仅为196.3和156.2mAh/g，说明阳离子聚氨酯弹性体及聚丙烯酸聚合物反应生成的水系粘合剂，具有较好的弹性，可抑制活性物质在充放电过程中的体积变化产生的应力，因此，可保持有良好的充放电容量。
结合图2，可知阳离子聚氨酯弹性体以及聚丙烯酸聚合物反应生成的水系粘结剂，实施例1弹性体的红外谱图中，2862.38cm-1和2940cm-1附近为处为甲基的对称和非对称吸收峰，1092.32cm-1为醚键的强吸收峰，3550～3250cm-1处为N-H的伸缩振动峰；1706.18cm-1左右为酰胺(Ⅰ)键(C＝O)的伸缩振动峰，1531.45cm-1为酰胺(Ⅱ)键的变形振动峰；这三个峰为阳离子聚氨酯弹性体中氨基甲酸酯的特征峰。未见2272cm-1附近-NCO不对称伸缩振动峰，说明-NCO反应完全。因此，通过红外谱图证实了阳离子聚氨酯弹性体的合成。
对实施例1的红外谱图与对比例比较，在1102.03cm-1有强醚键吸收峰，3550～3250cm-1处为N-H的伸缩振动峰；1706.18cm-1左右为酰胺(Ⅰ)键(C＝O)的伸缩振动峰向低波数偏移，1544.50cm-1为酰胺(Ⅱ)键的变形振动峰，证实了阳离子聚氨酯弹性体与聚丙烯酸聚合物反应在一起。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其特征在于，至少由阳离子聚氨酯弹性体以及聚丙烯酸聚合物反应生成，具有三维交联网状结构；所述阳离子聚氨酯弹性体的结构式如下所示：
其中，阳离子聚氨酯弹性体与所述聚丙烯酸聚合物的重量比为5～30:70～95。
2.根据权利要求1所述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其特征在于，按重量计，所述阳离子聚氨酯弹性体的制备原料包含以下组分：5.93～10.2质量份二异氰酸酯；14～28质量份多元醇；0.001～0.04质量份催化剂；2.1～2.9质量份胺类扩链剂；0.1～2质量份封端剂；0.8～2.8质量份带双键的中和剂。
3.根据权利要求2所述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其特征在于，所述的胺类扩链剂包括二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丙基二乙醇胺和叔丁基二乙醇胺中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其特征在于，所述带双键的中和剂包括丙烯酸、甲基丙烯酸的至少一种。
5.根据权利要求2所述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其特征在于，所述封端剂包括季戊四醇三丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯的至少一种。
6.根据权利要求2所述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其特征在于，所述多元醇包括聚醚多元醇二醇，聚醚多元醇二醇选自PEG400、PEG600、PEG1000、PEG2000、PEG3000、PEG4000、PPG1000、PPG2000、PPG3000、PTMEG1000、PTMEG2000、PTMEG3000的至少一种。
7.根据权利要求1所述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其特征在于，所述聚丙烯酸聚合物由若干单体聚合而成；所述单体包括含有丙烯基官能团、乙烯基官能团的单体；含有丙烯基官能团的单体选至丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯中的至少一种；含有乙烯基官能团的单体选至醋酸乙烯酯、苯乙烯、二乙烯基苯中的至少一种。
8.根据权利要7所述的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂，其特征在于，所述单体还包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸异冰片酯、四氢糠基(甲基)丙烯酸、β-羟乙基丙烯酸酯中的至少一种。
9.一种如权利要求2至8任意一项的非水系二次电池负极材料的水系粘结剂的制备方法，其特征在于，包括：
称取相应质量的聚醚多元醇、异氰酸酯、催化剂放入反应器中，逐渐升温至80～95℃进行反应，反应时间为1～3h；
向反应器内加入胺类扩链剂进行反应，反应温度为70～85℃，反应时间为1～4h；
向所述反应器中加入封端剂，反应温度为50～70℃，反应时间为0.5～2h；
向所述反应器中加入中和剂进行中和反应；然后加入去离子水，进行中和分散，得到阳离子聚氨酯弹性体；
称取相应质量的阳离子聚氨酯弹性体、聚丙烯酸聚合物的单体以及去离子水，并放入反应器中，通入氮气排氧；
逐步升温至60～80℃，加入引发剂，反应5～10h，加入碱溶液，将体系中和到PH～7，得到非水系二次电池负极材料的水系粘结剂。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少一种；所述引发剂占所添加的阳离子聚氨酯弹性体及含烯键单体总重量的0.3～3％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118085772A (zh) * 2024-04-22 2024-05-28 中国科学院长春应用化学研究所 一种富杂原子型粘合剂及其制备方法和应用

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