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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及负极浆料制备,具体涉及一种高负载负极浆料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来,随着锂离子电池产业化规模不断扩张及相关技术的不断发展,锂离子电池已经成为主流电子产品的储能设备,锂离子电池的用途得到了极大的扩展。与此同时,人们对锂离子电池的性能要求也进一步提高,特别是锂离子电池的高能量密度、长循环寿命等性能。随着人们对移动电子电器设备轻薄、便携性的要求越来越高,相应的,对锂离子电池高容量性也提出了更高要求。锂离子电池的性能主要取决于正负极活性物质、电解液和隔膜的特性,因此锂离子电池材料方面的研究工作主要集中在正极、负极、电解液和隔膜等关键主材上。其中,负极的负载量在95-97%之间,极大地限制了电池的能量密度,因此,需要对其进行改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种高负载负极浆料及其制备方法。
2、本专利技术的技术解决方案如下:
3、一种高负载负极浆料,包括以下质量百分比的原料:98-99%负极活性物质、0.1-0.3%导电剂、1.2-1.4%粘结剂a、0.4-0.6%粘结剂b;
4、以及占负极活性物质质量0.1-0.3%的分散助剂;
5、所述粘结剂a为丙烯酸丙烯腈改性聚合物,所述粘结剂b为丁苯橡胶乳液。
6、作为本专利技术的优选方案,所述分散助剂为低分子量胺和改性聚醚组成的混合物。
7、作为本专利技术的优选方案,所述低分子量胺包括甲胺、二甲胺、三
8、和/或,所述改性聚醚包括烯丙醇聚氧烷基醚或聚氧乙烯聚氧丙烯醚。
9、作为本专利技术的优选方案,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物采用丙烯腈、丙烯酸为共聚单体微乳液聚合制得。
10、作为本专利技术的优选方案,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物的制备方法如下:
11、将十六烷基三甲基溴化胺加入蒸馏水中溶解,加入丙烯腈、丙烯酸和二甲基丙烯酸乙二醇酸和二甲基丙烯酸乙二醇酯,搅拌均匀,抽真空、充氮气,待温度上升到70-80℃,逐渐滴入加入过硫酸钾溶液,在氮气保护下搅拌反应18-20h;离心干燥,得到粉料,盐酸氢胺加入蒸馏水溶解后,加入氢氧化钠,调节ph至中性,然后加入粉料,搅拌反应20-24h,制得。
12、作为本专利技术的优选方案,所述导电剂为乙炔黑,比表面积>500m2/g。
13、本专利技术还公开了一种高负载负极浆料的制备方法,包括以下步骤:
14、s1:将负极活性物质、导电剂加入搅拌罐,设置搅拌速度为10-30hz,分散速度为150-250转/分钟,干混20-30min;
15、s2:往搅拌罐中继续加入去离子水和30~50wt%的粘结剂a,设置搅拌速度为10~40hz,分散速度为50~100转/分钟,捏合60~90min;
16、s3:往搅拌罐中继续加入去离子水、剩余粘结剂a和分散助剂,设置搅拌速度为10~40hz,分散速度为100~600转/分钟,高速搅拌60~120min;
17、s4:往搅拌罐中加入丁苯橡胶乳液,设置搅拌速度为10~40hz,分散速度为100~300转/分钟,搅拌30~60min;
18、s5:反转脱泡,设置搅拌速度为5~20hz,搅拌10~50min;
19、s6:检测浆料粘度、细度和固含量,调整浆料粘度值,制得负极浆料。
20、作为本专利技术的优选方案,步骤s2中,去离子水的重量为负极活性物质重量的30~50%。
21、作为本专利技术的优选方案,步骤s3中,去离子水的重量为负极活性物质的30~70%。
22、作为本专利技术的优选方案,步骤s6中,负极浆料的粘度值为2000~5000mpa·s,浆料细度≤30μm,固含量为45~55%。
23、本专利技术的有益效果是:本专利技术的一种高负载负极浆料,采用丙烯酸丙烯腈改性聚合物和分散助剂,配合合浆工艺,降低粘结剂用量的同时,提高浆料的分散稳定性,再者,通过丙烯酸丙烯腈改性聚合物和丁苯橡胶乳液(sbr),配合合浆工艺,降低粘结剂用量的同时,提高粘结力,最后通过采用高比表炭黑减少导电剂的用量,负极的活性物质占比能够达到98%及以上,从而提高其能量密度。
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1.一种高负载负极浆料,其特征在于,包括以下质量百分比的原料:98-99%负极活性物质、0.1-0.3%导电剂、1.2-1.4%粘结剂A、0.4-0.6%粘结剂B;
2.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述分散助剂为低分子量胺和改性聚醚组成的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述低分子量胺包括甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、丙胺、仲丁胺、正丁胺的至少一种;
4.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物采用丙烯腈、丙烯酸为共聚单体微乳液聚合制得。
5.根据权利要求4所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物的制备方法如下:
6.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述导电剂为乙炔黑,比表面积>500m2/g。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种高负载负极浆料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种高负载负极浆料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,去
9.根据权利要求7所述的一种高负载负极浆料的制备方法,其特征在于,步骤S3中,去离子水的重量为负极活性物质的30~70%。
10.根据权利要求5所述的一种高负载负极浆料的制备方法,其特征在于,步骤S6中,负极浆料的粘度值为2000~5000mPa·s,浆料细度≤30μm,固含量为45~55%。
...【技术特征摘要】
1.一种高负载负极浆料,其特征在于,包括以下质量百分比的原料:98-99%负极活性物质、0.1-0.3%导电剂、1.2-1.4%粘结剂a、0.4-0.6%粘结剂b;
2.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述分散助剂为低分子量胺和改性聚醚组成的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述低分子量胺包括甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、丙胺、仲丁胺、正丁胺的至少一种;
4.根据权利要求1所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物采用丙烯腈、丙烯酸为共聚单体微乳液聚合制得。
5.根据权利要求4所述的一种高负载负极浆料,其特征在于,所述丙烯酸丙烯腈改性聚合物的制备方法如下...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭娜娜,李冠毅,徐小明,白科,王海峰,姚海飞,陈富源,谢云,
申请(专利权)人:江西安驰新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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