【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯水凝胶的硅负极用粘结剂及其制备方法
[0001]本专利技术属于导电粘结剂
,具体涉及一种基于石墨烯水凝胶的硅负极用粘结剂及其制备方法
。
技术介绍
[0002]硅的理论比容量高达
4200mAh/g
,且具有较适宜的电极电势,因此,其产业化应用极具前景,有望成为新一代的高容量负极材料之一
。
然而,锂离子电池充放电过程中的嵌锂和脱锂过程容易引起硅颗粒体积膨胀
(300
%
)
以及电极结构崩破
,
从而不可避免的引发电极的粉化和不可逆的容量丧失,大幅影响电池的电化学性能
。
粘结剂在维持锂离子电池中硅负极结构稳定性上起重要作用
。
专利
(ZL201810743134.0)
将芘基取代的丙烯酸酯类单体与丙烯酸类单体共聚得到一种新型粘结剂,该粘结剂具有良好机械性能,可以有效提高硅负极的性能,但此方法合成复杂,不易控制,成本较高
。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是克服现有技术的缺点与不足,本专利技术提供一种基于石墨烯水凝胶的硅负极用粘结剂及其制备方法,采用具有丰富的羟基和羧基功能基团的廉价大分子为基础,辅以导电的功能化石墨烯在分子间和分子内形成氢键“交联点”,得到三维网络结构,将纳米硅牢固地包裹在导电三维网络中,从而有效缓解硅体积膨胀的问题;采用高导电石墨烯二维材料作为导电剂,与传统炭黑相比,石墨烯不仅具有更高的导电性,这直接影响
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于石墨烯水凝胶的硅负极用粘结剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、
石墨烯分散液制备:将石墨烯分散于溶剂中,加入分散剂,得到石墨烯分散液;
S2、
电极浆料的预混:将粘结剂和步骤
S1
中的石墨烯分散液均匀混合后,得到电极浆料;
S3、
三维导电粘结剂的制备:将步骤
S2
获得的浆料进行快速冷却,交联形成三维导电水凝胶粘结剂,即硅负极用粘结剂
。2.
据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤
S1
中,所述石墨烯分散液的浓度为
0.5
~
50mg/mL。3.
根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤
S1
中,所述分散剂为含氮基团分散剂,包括壳聚糖
、
聚乙烯吡咯烷酮
、
聚丙烯酰胺
、N
,
N
‑
二氨基二苯醚
、
多乙烯多胺
、
聚异丁烯丁二酰亚胺
、
聚羧酸胺盐分散剂
、N
‑
(2
‑
氨基乙基
)
氨基乙烷磺酸钠
、
聚醚胺
、
聚乙烯亚胺中的至少一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏浩,文逸豪,胡南滔,
申请(专利权)人:芩洋科技上海有限公司,
类型:发明
国别省市:
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