System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 稳定化的水性阳极组合物制造技术_技高网

稳定化的水性阳极组合物制造技术

技术编号:42308748 阅读:11 留言:0更新日期:2024-08-14 15:54
本发明专利技术涉及一种通过聚氨酯流变剂进行稳定化的水性阳极组合物,其包含金属颗粒或纤维或石墨碳颗粒或纤维和粘结剂。本发明专利技术还涉及使用这种水性组合物制备阳极的方法以及获得的阳极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过聚氨酯流变剂进行稳定化的水性阳极组合物,该组合物还包含粘结剂和金属颗粒或纤维或石墨碳颗粒或纤维。本专利技术还涉及使用该水性组合物制备阳极的方法以及获得的阳极。


技术介绍

1、已知的阳极组合物通常包含与粘结剂组合物结合的呈颗粒形式的碳或金属。这种粘结剂组合物必须能够有效地将碳或金属粘结到基材上以形成阳极。最常见的粘结剂组合物包含苯乙烯-丁二烯聚合物,并且允许将活性颗粒固定在金属基材上。粘合力、机械强度或电化学稳定性在阳极的制备期间和在阳极的使用期间是特别寻求的。事实上,施用到金属基材上的阳极组合物涂层的品质对于阳极的最佳效率及其最大耐用性是关键的。因此必须尽可能最好地控制水性阳极组合物随时间推移的触变行为或流变行为。还有利的是具有多功能阳极组合物,并且该多功能阳极组合物在它们的使用条件不同时保持它们的流变学性质。

2、阳极组合物的简单且均匀的施用是必要的,以获得均匀的层并限制或避免在阳极表面上的缺陷,以获得均匀且特别有效的导电层。水性阳极组合物的表面流平、重组和流动行为必须得到很好地控制。

3、因此,能够拥有其流变学得到很好控制的阳极组合物是必不可少的。事实上,除了施用困难之外,过高的粘度通常会导致被沉积在阳极表面上的层的许多缺陷。不足的粘度导致相同类型的问题,并且还导致阳极组合物在其施用过程中不受控制地流动。

4、阳极组合物在其制备、储存或施用过程中也必须是稳定且均匀的。因此沉降、结块或聚集体的形成、成分的分离必须得到限制或避免。

5、通常,这些阳极组合物包含硅以增大该制备的阳极的容量。在包含这些阳极的电池的充电-放电周期期间,通常会观察到变形,这会导致阳极不可逆的劣化,特别是由于硅体积的增大。因此,对变形的耐受性也是所寻求的性质。

6、阳极组合物的不同成分的相容性也是在制备阳极组合物时以及在使用这些组合物制备阳极时的重要因素。

7、现有技术的阳极组合物并不总是令人满意。因此需要拥有允许提供对现有技术水平的阳极组合物的全部或部分问题的解决方案的阳极组合物。


技术实现思路

1、因此,本专利技术提供了一种水性阳极组合物t,其包含:

2、·至少一种流变剂r,其包含至少一种水溶性非离子聚氨酯聚合物p,其通过以下物质的聚合反应进行制备:

3、a)至少一种异氰酸酯化合物(a),其独立地选自二异氰酸酯化合物(a1)、多异氰酸酯化合物(a2)和它们的组合;

4、b)至少一种式i的化合物(b):

5、r-xn-oh(i)

6、其中:

7、-r独立地表示选自以下的基团:直链c4-c40-烷基、支链c4-c40-烷基、c5-c40-环烷基、直链c4-c40-烯基、支链c4-c40-烯基、c5-c40-环烯基、c5-c40-芳基和它们的组合,

8、-x独立地表示选自亚乙基氧、亚丙基氧、亚丁基氧和它们的组合的烷氧基化基团,

9、-n表示0或从1至500的数字;

10、c)至少一种多羟基化且聚烷氧基化化合物(c);

11、·至少一种选自金属纤维、金属颗粒、石墨碳纤维、石墨碳颗粒、硅颗粒和它们的组合的材料e;和

12、·至少一种用于材料e的粘结剂l,其选自呈非水溶性胶乳形式的聚合物l1、水溶性聚合物l2和它们的组合。

13、根据本专利技术必要地,阳极组合物包含至少一种流变剂r,其包含借助于选自二异氰酸酯化合物(a1)、多异氰酸酯化合物(a2)和它们的组合的异氰酸酯化合物(a)进行制备的聚氨酯聚合物p。

14、优选地,对于根据本专利技术的组合物t,二异氰酸酯化合物(a1)选自:

15、-对称芳族二异氰酸酯化合物,优选二苯基亚甲基2,2'-二异氰酸酯(2,2'-mdi);二苯基亚甲基4,4'-二异氰酸酯(4,4'-mdi);4,4'-二苄基二异氰酸酯(4,4'-dbdi);甲苯2,6-二异氰酸酯(2,6-tdi);间亚二甲苯基二异氰酸酯(m-xdi);

16、-对称脂环族二异氰酸酯化合物,优选亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)(h12mdi);

17、-对称脂肪族二异氰酸酯化合物,优选六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、五亚甲基二异氰酸酯(pdi);

18、-不对称芳族二异氰酸酯化合物,优选二苯基亚甲基2,4'-二异氰酸酯(2,4'-mdi);2,4'-二苄基二异氰酸酯(2,4'-dbdi);甲苯2,4-二异氰酸酯(2,4-tdi);

19、-不对称脂环族二异氰酸酯化合物,优选异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi),根据本专利技术优选地,化合物(a1)选自ipdi、hdi、h12mdi和它们的组合。

20、对于根据本专利技术的组合物t还优选地,多异氰酸酯化合物(a2)包含严格多于2个异氰酸酯官能团或多于2.2个异氰酸酯官能团还或多于2.5个异氰酸酯官能团。更优选地,多异氰酸酯化合物(a2)包含多于2.6个异氰酸酯官能团或多于2.7个异氰酸酯官能团或多于3个异氰酸酯官能团。更优选地,多异氰酸酯化合物(a2)包含2.2至6个异氰酸酯官能团、2.2至4个异氰酸酯官能团、2.2至3.5个异氰酸酯官能团、2.5至6个异氰酸酯官能团、2.2至5个异氰酸酯官能团、2.5至4个异氰酸酯官能团,2.5至3.5个异氰酸酯官能团,特别地2.6至3.3个异氰酸酯官能团。

21、更优选地,多异氰酸酯化合物(a2)选自:

22、-三苯甲烷-4,4',4"-三异氰酸酯或1,1',1"-次甲基三(4-三异氰酸根合苯);

23、-异氰脲酸酯化合物,特别地选自以下的化合物的异氰脲酸酯化合物:

24、o对称芳族二异氰酸酯化合物,优选二苯基亚甲基2,2'-二异氰酸酯(2,2'-mdi);二苯基亚甲基4,4'-二异氰酸酯(4,4'-mdi);4,4'-二苄基二异氰酸酯(4,4'-dbdi);甲苯2,6-二异氰酸酯(2,6-tdi);间亚二甲苯基二异氰酸酯(m-xdi);

25、o对称脂环族二异氰酸酯化合物,优选亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)(h12mdi);

26、o对称脂肪族二异氰酸酯化合物,优选六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、五亚甲基二异氰酸酯(pdi);

27、o不对称芳族二异氰酸酯化合物,优选二苯基亚甲基2,4'-二异氰酸酯(2,4'-mdi);2,4'-二苄基二异氰酸酯(2,4'-dbdi);甲苯2,4-二异氰酸酯(2,4-tdi);

28、-双脲三聚化合物,特别地选自以下的化合物的双脲三聚化合物:

29、o对称芳族二异氰酸酯化合物,优选二苯基亚甲基2,2'-二异氰酸酯(2,2'-mdi);二苯基亚甲基4,4'-二异氰酸酯(4,4'-mdi);4,4'-二苄基二异氰酸酯(4,4'-dbdi);甲苯2,6-二异氰酸酯(2,6-tdi);间亚二甲苯基二异氰酸酯(m-xdi);

30、o对称脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水性阳极组合物T,其包含:

2.根据权利要求1的组合物T,其中:

3.根据权利要求1或2中任一项所述的组合物T,其中化合物(b)是式I的化合物,其中:

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物T,其中化合物(c)选自:

5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物T,其中化合物(c)选自:

6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物T,其中:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物T,其中所述聚合反应使用:

8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物T,其中所述聚合反应还使用至少一种附加交联化合物(d),优选地包含至少3个选自OH、SH、伯胺、仲胺和它们的组合的官能团的化合物(d),更优选地选自二乙醇胺、三乙醇胺、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇和它们的组合的化合物(d),优选小于5摩尔%,优选0.01摩尔%至5摩尔%,特别地0.1摩尔%至5摩尔%的化合物(d),相对于单体的总摩尔量计。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物T,其中:

10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物T,其中:

11.根据权利要求1至10中任一项所述的组合物T,其中:

12.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物T,其不包含除粘结剂L之外的其它粘结剂化合物,或者还包含:

13.根据权利要求1至12中任一项所述的组合物T,其还包含至少一种用于材料E的分散剂,优选地选自(甲基)丙烯酸的均聚物、(甲基)丙烯酸和至少另一种单体的共聚物和它们的组合;更优选地分散剂具有通过CES测量为3000g/mol至2000000g/mol,特别地5000g/mol至900000g/mol的分子量。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的组合物T,其包含:

15.根据权利要求1至14中任一项所述的组合物T,其中:

16.一种用于制备根据权利要求1至15所述的水性组合物T的方法,包括:

17.一种制备阳极的方法,其包括:

18.根据权利要求17所述的制备方法,其中:

19.根据权利要求17或18中任一项所述的制备方法制备的阳极。

...

【技术特征摘要】

1.一种水性阳极组合物t,其包含:

2.根据权利要求1的组合物t,其中:

3.根据权利要求1或2中任一项所述的组合物t,其中化合物(b)是式i的化合物,其中:

4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物t,其中化合物(c)选自:

5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物t,其中化合物(c)选自:

6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物t,其中:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物t,其中所述聚合反应使用:

8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物t,其中所述聚合反应还使用至少一种附加交联化合物(d),优选地包含至少3个选自oh、sh、伯胺、仲胺和它们的组合的官能团的化合物(d),更优选地选自二乙醇胺、三乙醇胺、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇和它们的组合的化合物(d),优选小于5摩尔%,优选0.01摩尔%至5摩尔%,特别地0.1摩尔%至5摩尔%的化合物(d),相对于单体的总摩尔量计。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物t,其中:

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【专利技术属性】
技术研发人员:凯瑟琳·科菲亚斯·祖卡利刘海峰纪尧姆·米肖加厄·罗宾让马克·苏奥
申请(专利权)人:可泰克斯公司
类型:发明
国别省市:

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