【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，具体而言，涉及一种硅碳负极粘结剂、其制备方法及应用。
技术介绍
1、硅具有理论比容量高(4200mah·g-1)、工作电压低和储量丰富等优点，很有希望代替石墨负极材料作为下一代高能量密度锂离子电池负极材料。但是硅在嵌脱锂过程中巨大的体积变化(高达300％)会破坏电极的完整性，从而导致电极容量的快速衰退。目前科学界已经认识到粘结剂可以极大的改善硅负极的循环稳定性。但是传统的聚偏氟乙烯(pvdf)粘结剂由于其与硅材料和铜集流体之间的弱范德华力相互作用，并不适用于硅基负极。
2、cn109103455a公开了一种锂离子电池硅基负极粘结剂，由原料结冷胶和和氯乙酸按一定比例合成。结冷胶分子量为高达100万以上的线性阴离子杂多糖，其单糖分子分别为葡萄糖、鼠李糖和葡萄糖醛酸，质量比为2:1:1，氯乙酸分子量为94.5，分子式为c2h3clo2，纯度大于99％。cn107170989a公开了一种锂离子电池硅基负极材料粘结剂，由原料透明质酸钠和海藻酸钠按一定比例组成。但是上述方案得到的粘结剂与硅基负极的粘结性仍有待提升。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种硅碳负极粘结剂、其制备方法及应用，以解决现有技术中粘结剂与硅基负极的粘结性较差，容易因硅基负极在充放电过程中体积变化较大造成活性材料剥离脱落，电极容量迅速下降，进而导致电池循环性能差的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种硅碳负极粘结剂，硅碳负极粘结剂为自
3、进一步地，魔芋葡甘露聚糖与丙烯酰胺的重量比为1:(0.05～5)；和/或魔芋葡甘露聚糖与甲基丙烯酸缩水甘油酯的重量比为1:(0.1～2)。
4、进一步地，魔芋葡甘露聚糖的重均分子量为100万～200万。
5、根据本专利技术的另一方面，提供了本专利技术上述的硅碳负极粘结剂的制备方法，包括以下步骤：步骤s1，将魔芋葡甘露聚糖与水进行搅拌混合，得到第一溶液；步骤s2，在惰性气氛下，在第一溶液中滴加引发剂水溶液，得到第二溶液；步骤s3，在第二溶液中滴加丙烯酰胺水溶液，得到第三溶液；步骤s4，在第三溶液中滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯水溶液，得到第四溶液；步骤s5，将第四溶液进行搅拌聚合，得到硅碳负极粘结剂。
6、进一步地，步骤s1中，第一溶液的质量浓度为10～50％；和/或搅拌混合的温度为30～80℃，搅拌速度为100～1000r·min-1，搅拌时间为30～90min。
7、进一步地，步骤s2中，惰性气氛包括氮气、氩气和氦气的一种或多种；和/或引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸钾-亚硫酸氢钠的一种或多种；和/或引发剂水溶液的质量浓度为1～20％；和/或过硫酸铵水溶液的滴加速度为1～5ml/min；和/或第一溶液与引发剂的体积比为1:(0.1～0.5)。
8、进一步地，步骤s3中，丙烯酰胺水溶液的质量浓度为5～50％；和/或丙烯酰胺水溶液的滴加速度为5～10ml/min；和/或第一溶液与丙烯酰胺水溶液的体积比为1:(0.1～5)。
9、进一步地，步骤s4中，甲基丙烯酸缩水甘油酯水溶液的质量浓度为5～80％；和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液的滴加速度为5～10ml/min；和/或第一溶液与甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液的体积比为1:(0.2～1.2)；和/或步骤s5中，搅拌聚合的温度为30～80℃，时间为0.5～1.5h；优选地，在搅拌聚合完成后，步骤s5还包括将反应料液进行后处理的步骤，后处理包括：使用无水乙醇将反应料液进行离心分离，然后进行真空干燥或者冷冻干燥，得到硅碳负极粘结剂。
10、根据本专利技术的另一方面，提供了一种硅碳负极极片，包括本专利技术上述的硅碳负极粘结剂，或者包括本专利技术上述的制备方法得到的硅碳负极粘结剂。
11、根据本专利技术的另一方面，提供了一种电池，包括本专利技术上述的硅碳负极极片。
12、本专利技术的硅碳负极粘结剂为由魔芋葡甘露聚糖、丙烯酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯通过自由基聚合得到的多组分三维网络聚合物，含有丰富的羟基、氨基和环氧基团，不仅可以与硅碳负极表面的羟基形成氢键，还能增强硅基负极与铜箔之间的作用力，具有良好的粘结性，能够保持电极结构的完整，避免因电极粉化导致的活性组分剥落，从而显著改善硅碳负极的循环稳定性。
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1.一种硅碳负极粘结剂，其特征在于，所述硅碳负极粘结剂为自由基聚合粘结剂，所述硅碳负极粘结剂的原料包括魔芋葡甘露聚糖、丙烯酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯。
2.根据权利要求1所述的硅碳负极粘结剂，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的硅碳负极粘结剂，其特征在于，所述魔芋葡甘露聚糖的重均分子量为100万～200万。
4.权利要求1至3中任一项所述的硅碳负极粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，
7.根据权利要求4至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述丙烯酰胺水溶液的质量浓度为5～50％；和/或
8.根据权利要求4至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，
9.一种硅碳负极极片，其特征在于，包括权利要求1至3中任一项所述的硅碳负极粘结剂，或者包括权利要求4至8中任一项所述的制备方法得到的硅碳负极粘结剂。
10.一种电池，其
...【技术特征摘要】
1.一种硅碳负极粘结剂，其特征在于，所述硅碳负极粘结剂为自由基聚合粘结剂，所述硅碳负极粘结剂的原料包括魔芋葡甘露聚糖、丙烯酰胺和甲基丙烯酸缩水甘油酯。
2.根据权利要求1所述的硅碳负极粘结剂，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的硅碳负极粘结剂，其特征在于，所述魔芋葡甘露聚糖的重均分子量为100万～200万。
4.权利要求1至3中任一项所述的硅碳负极粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，
...【专利技术属性】
技术研发人员：王洪勋，严大洲，杨涛，温国胜，李艳平，韩治成，张城，刘诚，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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