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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及正极材料,具体涉及一种分散剂及其制备方法、二次电池。
技术介绍
1、随着新能源汽车产销量爆发式增长,锂离子电池应用增加,对其性能要求也越来越高,导致对正极材料的需求也进一步提升,为了提升电极浆料(尤其是正极浆料)能量密度,需要在正极浆料中添加分散剂,提升正极浆料的固含值,工业上常采用的分散剂是pvp(聚乙烯吡咯烷酮),聚偏氟乙烯(pvdf)等,这类分散剂虽然改善了正极材料在有机溶剂中的分散性能,但是浆料中的颗粒容易分层,导致正极浆料使用困难,进而会影响制备的锂离子电池的性能。所以如何提供一种分散效果好,且稳定性高的分散剂成为了关键。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种分散剂及其制备方法、二次电池,解决现有分散剂对电极浆料稳定性差的问题。
2、为实现本专利技术的目的,本专利技术提供了如下的技术方案:
3、第一方面,本专利技术提供一种分散剂,所述分散剂包括主链和第一支链,所述主链含有苯环,所述第一支链接枝共聚在所述苯环上,所述第一支链包括共聚连接的第一含胺基链段和第一柔性链段。
4、一种实施方式中,所述第一含胺基链段取代连接所述苯环,所述第一柔性链段连接所述第一含胺基链段上的胺基,所述第一支链的化学式包含ca1hb1nc1rd1,其中,ca1hb1nc1为所述第一含胺基链段的化学式,r为所述第一柔性链段,4≤a1≤12,4≤b1≤22,3≤c1≤7,4≤d1≤8。
5、一种实施方式中,所述第一柔性链段包括相连接的第
6、一种实施方式中,所述第一含胺基链段包括三乙烯四胺、二乙烯三胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺中的一种或多种。
7、一种实施方式中,所述第一聚醚链段的聚合单体包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧戊烷、环氧己烷中的一种或多种。
8、一种实施方式中,所述第二聚醚链段的聚合单体包括环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧戊烷、环氧己烷中的一种或多种。
9、一种实施方式中,所述苯环为含羟基的苯酚。
10、一种实施方式中,所述分散剂还包括接枝共聚在所述苯环的第二支链,所述第二支链包括第二含胺基链段和第二柔性链段,所述第二柔性链段连接所述第二含胺基链段,所述第二支链和所述第一支链相同或不同。
11、一种实施方式中,所述第二支链和所述第一支链相同,所述第二支链和所述第一支链连接在所述苯环的间位上,所述第二支链和所述第一支链关于所述苯环呈轴对称。
12、一种实施方式中,所述主链包括烷烃链段和第三柔性链段,所述烷烃链段和所述第三柔性链段均连接在所述苯环上,所述烷烃链段的化学式包含ca4hb4,其中,1≤a4≤20,1≤b4≤50;所述第三柔性链段和所述第一柔性链段相同或不同。
13、一种实施方式中,所述分散剂的重均分子量为2000~10000。
14、一种实施方式中,所述分散剂的分子量分散性指数为1~1.6。
15、第二方面,本专利技术提供一种分散剂的制备方法,包括:将主链前驱体和第一含胺基链段前驱体按质量比混合反应,所述主链前驱体含有苯环,得到含有第一含胺基链段的混合前驱体;将所述混合前驱体和第一柔性链段前驱体按质量比混合反应,所述主链前驱体形成主链,所述第一柔性链段前驱体接枝共聚在所述第一含胺基链段上形成第一支链,得到分散剂。
16、第三方面,本专利技术提供一种二次电池,包括负极极片、电解质、隔膜以及正极极片,所述正极极片包括集流体和设置在所述集流体上的正极材料层,所述正极材料层包括如第一方面中所述的分散剂。
17、本专利技术提供的分散剂包括了主链和连接在主链上的第一支链,并且第一支链还包括了相连接的第一含胺基链段和第一柔性链段,因此使得分散剂形成多支链结构,分散剂故具有较大的空间位阻效应,将该分散剂应用在电极浆料中,多支链聚合物的支链锚固基团将紧密吸附在活性颗粒(如电极活性材料、碳材料等)表面,防止浆料中的颗粒团聚,从而提升浆料稳定性;同时,第一含胺基链段中的胺基和第一柔性链段中柔性基团(如醚键、羰基等)具有协同降粘的作用,胺基和柔性基团可以与溶剂分子形成氢键等相互作用,增加溶剂的流动性,从而间接降低浆料的粘度,此外,第一含胺基链段中的胺基还可以和电极活性材料外的碳材料上的非极性官能团键合,进一步提高分散性,第一柔性链段中柔性基团(如醚键、羰基等)还可以为分散剂提供润湿性。
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1.一种分散剂,其特征在于,所述分散剂包括主链和第一支链,所述主链含有苯环,所述第一支链接枝共聚在所述苯环上,所述第一支链包括共聚连接的第一含胺基链段和第一柔性链段。
2.根据权利要求1所述的分散剂,其特征在于,所述第一含胺基链段取代连接所述苯环,所述第一柔性链段连接所述第一含胺基链段上的胺基,所述第一支链的化学式包含Ca1Hb1Nc1Rd1,其中,Ca1Hb1Nc1为所述第一含胺基链段的化学式,R为所述第一柔性链段,4≤a1≤12,4≤b1≤22,3≤c1≤7,4≤d1≤8。
3.根据权利要求2所述的分散剂,其特征在于,所述第一柔性链段包括相连接的第一聚醚链段和第二聚醚链段,所述第一聚醚链段和所述第二聚醚链段的聚合单体不同,所述第一聚醚链段的化学式包含(Ca2Hb2O)n,所述第二聚醚链段的化学式包含(Ca3Hb3O)m,其中,2≤a2≤6,4≤b2≤12,2≤a3≤6,4≤b3≤12,1≤n≤60,1≤m≤60。
4.根据权利要求3所述的分散剂,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的分散剂,其特征在于,还包括接枝共聚在所述苯环的
6.根据权利要求5所述的分散剂,其特征在于,所述第二支链和所述第一支链相同,所述第二支链和所述第一支链连接在所述苯环的间位上,所述第二支链和所述第一支链关于所述苯环呈轴对称。
7.根据权利要求1所述的分散剂,其特征在于,所述主链包括烷烃链段和第三柔性链段,所述烷烃链段和所述第三柔性链段均连接在所述苯环上,所述烷烃链段的化学式包含Ca4Hb4,其中,1≤a4≤20,1≤b4≤50;所述第三柔性链段和所述第一柔性链段相同或不同。
8.根据权利要求1所述的分散剂,其特征在于,所述分散剂的重均分子量为2000~10000;和/或,所述分散剂的分子量分散性指数为1~1.6。
9.一种分散剂的制备方法,其特征在于,包括:
10.一种二次电池,包括负极极片、电解质、隔膜以及正极极片,所述正极极片包括集流体和设置在所述集流体上的正极材料层,其特征在于,所述正极材料层包括如权利要求1-8中任一项所述的分散剂。
...【技术特征摘要】
1.一种分散剂,其特征在于,所述分散剂包括主链和第一支链,所述主链含有苯环,所述第一支链接枝共聚在所述苯环上,所述第一支链包括共聚连接的第一含胺基链段和第一柔性链段。
2.根据权利要求1所述的分散剂,其特征在于,所述第一含胺基链段取代连接所述苯环,所述第一柔性链段连接所述第一含胺基链段上的胺基,所述第一支链的化学式包含ca1hb1nc1rd1,其中,ca1hb1nc1为所述第一含胺基链段的化学式,r为所述第一柔性链段,4≤a1≤12,4≤b1≤22,3≤c1≤7,4≤d1≤8。
3.根据权利要求2所述的分散剂,其特征在于,所述第一柔性链段包括相连接的第一聚醚链段和第二聚醚链段,所述第一聚醚链段和所述第二聚醚链段的聚合单体不同,所述第一聚醚链段的化学式包含(ca2hb2o)n,所述第二聚醚链段的化学式包含(ca3hb3o)m,其中,2≤a2≤6,4≤b2≤12,2≤a3≤6,4≤b3≤12,1≤n≤60,1≤m≤60。
4.根据权利要求3所述的分散剂,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的分散剂,其特征在于,还包括接枝共聚在所述苯环的第...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭旗清,万远鑫,裴现一男,骆文森,林律欢,翟金鹏,孔令涌,
申请(专利权)人:深圳市德方创域新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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