【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极粘结剂，具体涉及一种超支化结构的磺化聚酰亚胺及其制备方法与应用、正极材料、正极极片及锂离子电池。
技术介绍
1、随着可持续发展成为当今社会发展的主流方向，为了防止环境被进一步破坏，并且减轻对石油的依赖，实现节能减排的环保目标，燃油汽车退出市场已被各国逐渐提上日程，新能源汽车产业发展日益迅猛。由此，对作为新能源产业中最重要组成部分的锂离子电池也提出了更高的要求，尽管部分锂离子电池已经在新能源汽车领域实现了商业化，但是基于对能量密度、电池成本和循环寿命的要求，锂离子电池各组成部分的优化改性一直在不断进行中。
2、目前，人们对于提高锂离子电池的能量密度、倍率性能、循环寿命和安全性能的研究更多在于电极材料、活性物质以及电解液改性方面，却忽略了在电极材料中占比最小但十分重要的组分之一粘结剂的作用。粘结剂是电极机械性能的重要保障，即使其在电池中占比很小，但仍具有非常重要的作用，可以极大地影响电极的制备工艺以及最终表现出的电化学性能。
3、为了适应当前锂离子电池越来越多的应用场景，对粘结剂的探索也在不断深入。传统的pvdf粘结剂在高温条件下，其机械性能会变差，可能会使导电剂和活性物质从集流体上脱落，从而不能满足目前在航天航空或军事领域的需求，并且还会引发一系列的安全问题。因此，寻找一种具有良好热稳定性和机械性能的粘结剂是解决目前锂离子电池问题的方法之一。
4、为了解决这一问题，cn115842129a公开了一种锂电池硅基负极粘结剂用聚酰亚胺，其是由含磺酸基的二胺、含线性链段结构的二胺与二酐
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种超支化结构的磺化聚酰亚胺及其制备方法与作为锂离子电池正极粘结剂的应用，得到的磺化聚酰亚胺不仅热稳定性、粘结性能和电解液吸收能力好，而且可以提升锂离子电池的循环稳定性。
2、本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
3、本专利技术的目的之一是提供一种超支化结构的磺化聚酰亚胺的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)含磺酸基的二胺、含柔性结构的二胺与二酐在磺酸基保护剂的存在下进行第一缩聚反应，得到线型结构的磺化聚酰胺酸；
5、(2)所述线型结构的磺化聚酰胺酸与三胺进行第二缩聚反应，得到支化结构的磺化聚酰胺酸；
6、(3)所述支化结构的磺化聚酰胺酸与亚胺化试剂进行亚胺化反应，得到超支化结构的磺化聚酰亚胺。
7、本专利技术的目的之二是提供一种通过前述的制备方法制备得到的超支化结构的磺化聚酰亚胺。
8、本专利技术的目的之三是提供一种前述的超支化结构的磺化聚酰亚胺在锂离子电池中的应用。
9、本专利技术的目的之四是提供一种正极材料，包括活性物质、导电剂和粘结剂，所述粘结剂包含前述的超支化结构的磺化聚酰亚胺。
10、本专利技术的目的之五是提供一种正极极片，包括正极集流体和设置在正极集流体至少一侧的正极材料，所述正极材料为前述的正极材料。
11、本专利技术的目的之六是提供一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述正极极片为前述的正极极片。
12、本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术以含有磺酸基结构的二胺以及其它柔性链段结构的二胺与二酐反应生成线型聚合物，进而引入三胺来将体系构造成支化交联结构，其中使用磺酸基保护剂将磺酸基团良好地保护起来，最终合成得到一种超支化结构的磺化聚酰亚胺以作为锂离子电池正极粘结剂。极性基团磺酸基的加入，不仅使电极粘结强度较高，还可以促进锂离子在正负极之间的迁移率，从而有效提高循环性能。
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1.一种超支化结构的磺化聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述含磺酸基的二胺选自4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、2,5-二氨基苯磺酸、3,5-二氨基-2,4,6-三甲基苯磺酸中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述三胺选自三(4-氨基苯基)胺、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述含磺酸基的二胺、含柔性结构的二胺的摩尔投料比为(1.2-3):1，优选(1.5-2.5):1；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一缩聚反应和第二缩聚反应是在冰浴条件下进行，反应时间为2-5h；
6.通过权利要求1-5任意一项所述的制备方法制备得到的超支化结构的磺化聚酰亚胺。
7.权利要求6所述的超支化结构的磺化聚酰亚胺在锂离子电池中的应用。
8.一种正极材料，包括活性物质、导电剂和粘结剂，所述粘结剂包含权利要求6所述的超支化
9.一种正极极片，包括正极集流体和设置在正极集流体至少一侧的正极材料，所述正极材料为权利要求8所述的正极材料；
10.一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述正极极片为权利要求9所述的正极极片；
...【技术特征摘要】
1.一种超支化结构的磺化聚酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述含磺酸基的二胺选自4,4′-二氨基二苯乙烯-2,2′-二磺酸、2,4-二氨基苯磺酸、2,5-二氨基苯磺酸、3,5-二氨基-2,4,6-三甲基苯磺酸中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述三胺选自三(4-氨基苯基)胺、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述含磺酸基的二胺、含柔性结构的二胺的摩尔投料比为(1.2-3):1，优选(1.5-2.5):1；
5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭文婷，蒋学鑫，
申请(专利权)人：安徽壹石通材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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