【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰離子電池，具體涉及一種粘結劑及其應用。
技術介紹
1、粘結劑是鋰離子生產制造過程中不可或缺的材料，用于將活性物質固定于集流體上。粘結劑不僅需要提供良好的力學性能，還需要適應電解液環境。粘結劑在電解液中的溶脹度對鋰電池的循環性能影響較大。過高的溶脹度會導致粘結劑力學性能降低，出現極片掉粉、極片膨脹增厚等現象，縮短電池的循環壽命；過低的溶脹度會導致粘結劑對電解液的吸附能力不足，阻礙電解液中的鋰離子傳輸，導致電池循環過程中內阻增大。
2、納米纖維素材料來源廣泛、無毒、可降解，以它獨有的特點被廣泛地應用于納米復合材料中，是未來最具前景的高分子材料之一。盡管納米纖維素具有高長徑比、高比表面積和高機械強度等優良性能，但是它在實際應用時還具有很多缺陷。以羧甲基纖維素或者納米纖維素作為粘結劑制備的膠膜在現有電解液體系溶脹均小于20％，用在鋰離子電池負極漿料中，具有較好的力學性能，但是較小的溶脹度導致其對電解液親和性能較差，使得電解液對極片浸潤不充分，影響鋰離子電池的電化學性能。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的上述不足，本專利技術的目的在于提供一種粘結劑及其應用，以解決現有技術的粘結劑用在鋰離子電池負極漿料中時對電解液親和性能較差、使得電解液對基片浸潤不充分、從而影響鋰離子電池電化學性能的問題。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種粘結劑，所述粘結劑包括改性納米纖維素和羧甲基纖維素，改性納米纖維素和羧甲基纖維素的質
4、優選地，改性納米纖維素和羧甲基纖維素的質量比為60:40。
5、本專利技術還提供了一種改性納米纖維素的制備方法，制備上述改性納米纖維素，具體包括如下步驟：
6、步驟1：將納米纖維素溶解于水中，并加入引發劑，攪拌均勻至完全溶解后，通入惰性氣體，洗氣多次后保持持續通氣；
7、步驟2：在步驟1之后，升溫至60～75℃，加入丙烯酸、丙烯酸鋰和丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯；其中，當納米纖維素的摩爾數為a、丙烯酸鋰的摩爾數為b、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯單體的摩爾數為c時，存在以下關系：
8、的值為0.28～0.52，
9、且的值為0.1～0.5，
10、且的值為0.1～0.5；
11、步驟3：在60～75℃條件下保溫反應1～6h；
12、步驟4：反應完成后萃取提純得到所述改性納米纖維素。
13、優選地，在步驟2中，a、b和c滿足如下條件：
14、的值為0.28～0.52，
15、且的值為0.25～0.35，
16、且的值為0.25～0.42。
17、優選地，在步驟2中，a、b和c滿足如下條件：
18、的值為0.4，
19、且的值為0.25，
20、且的值為0.35。
21、優選地，步驟2中的丙烯酸鋰通過丙烯酸與氫氧化鋰中和后獲得，且丙烯酸鋰的中和度為30％～70％。
22、本專利技術提供了一種粘結劑的應用，上述粘結劑用于鋰離子電池負極粘結劑。
23、優選地，所述粘結劑用于硅碳基負極粘結劑。
24、本專利技術提供了一種鋰離子電池，采用上述負極粘結劑制成。
25、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
26、1、本專利技術所述粘結劑通過改性納米纖維素和羧甲基纖維素共混得到，其中改性納米纖維素以納米纖維素為主鏈，引入側基丙烯酸(aa)、丙烯酸鋰(liaa)、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯(eea)。本專利技術提供的粘結劑在高溫70℃條件下具有合適的溶脹區間40％～65％，在該區間內，粘結劑溶脹合適，更有利于電解液的浸潤，應用于鋰離子電池中，能夠使電池具有更好的動力學性能和循環性能。
27、2、本專利技術提供的改性納米纖維素的制備方法簡單，采用水溶液聚合法，對環境影響較小，適合大規模工業化生產。
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1.一種粘結劑，其特征在于，所述粘結劑包括改性納米纖維素和羧甲基纖維素，改性納米纖維素和羧甲基纖維素的質量比為(40～60)：(40～60)；在納米纖維素上通過接枝引入丙烯酸鋰和丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯后得到所述改性納米纖維素。
2.根據權利要求1所述的粘結劑，其特征在于，改性納米纖維素和羧甲基纖維素的質量比為60:40。
3.一種改性納米纖維素的制備方法，其特征在于，制備如權利要求1～2中任一所述改性納米纖維素，具體包括如下步驟：
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟2中，a、b和c還滿足如下條件：
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟2中，a、b和c還滿足如下條件：
6.根據權利要求3～5任一所述的制備方法，其特征在于，步驟2中的丙烯酸鋰通過丙烯酸與氫氧化鋰中和后獲得，且丙烯酸鋰的中和度為30％～70％。
7.一種粘結劑的應用，其特征在于，權利要求1～2任意所述粘結劑用于鋰離子電池負極粘結劑。
8.根據權利要求7所述粘結劑的應用，其特征在于，所述粘結劑用于硅碳基負
9.一種鋰離子電池，其特征在于，采用權利要求7～8任一所述負極粘結劑制成。
...【技術特征摘要】
1.一種粘結劑，其特征在于，所述粘結劑包括改性納米纖維素和羧甲基纖維素，改性納米纖維素和羧甲基纖維素的質量比為(40～60)：(40～60)；在納米纖維素上通過接枝引入丙烯酸鋰和丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯后得到所述改性納米纖維素。
2.根據權利要求1所述的粘結劑，其特征在于，改性納米纖維素和羧甲基纖維素的質量比為60:40。
3.一種改性納米纖維素的制備方法，其特征在于，制備如權利要求1～2中任一所述改性納米纖維素，具體包括如下步驟：
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟2中，a、b和c還滿足...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳聰，付東興，閆興，游厚江，蔡鵬，
申請(專利權)人：重慶碩盈峰新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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