【技術實現步驟摘要】
本申請涉及一種聚合物、負極極片、電池和用電裝置。
技術介紹
1、電池單體具有工作性能可靠，以及無污染、無記憶效應等優點，因而被廣泛應用。例如，隨著環境保護問題日益受到重視，新能源汽車日益普及，動力型電池單體的需求將呈現爆發式增長。
2、隨著電池應用范圍越來越廣泛，對電池性能的要求也逐漸嚴苛。但是，目前對于高速涂布以及厚涂布的強烈需求，使得在制備極片過程中，極片具有發生開裂的風險，導致極片性能無法滿足生產需求。
技術實現思路
1、本申請提供一種聚合物、負極極片、電池和用電裝置，本申請所述的電池的極片性能能夠得到提升。
2、第一方面，本申請實施方式提出了一種聚合物，所述聚合物包括改性羧甲基纖維素鹽類，所述改性羧甲基纖維素鹽類是羧甲基纖維素鹽類中至少一個羥基的氫原子取代為接枝基團，所述接枝基團包括取代或未取代的聚酰胺類基團、取代或未取代的聚酯基團中的至少一種。
3、本申請實施方式的聚合物可以看作是改性羧甲基纖維素鹽類，即通過對羧甲基纖維素鹽類(cmc-m)的側鏈進行接枝改性得到的聚合物，通過對羧甲基纖維素鹽類的側鏈接枝，接枝基團取代羥基中的氫原子，破壞羧甲基纖維素鹽類中的羥基結構，從而破壞規整的氫鍵結構，減弱氫鍵作用；對羥基中的氫原子取代的基團包括聚酰胺類基團、聚酯基團等，該類基團即使形成氫鍵，如此形成的氫鍵作用比羧甲基纖維素鹽自身形成的氫鍵作用更弱，從而能夠降低聚合物分子鏈之間的作用力，提高聚合物網絡的自由體積，促進聚合物分子鏈之間的相對運動，由此減
4、在一些實施方式中，所述聚合物包括式(a)所示的重復單元，
5、
6、式(a)中，m包括li、na或nh4中的至少一種；
7、r1至r5各自獨立地包括氫原子、取代或未取代的聚酰胺類基團、取代或未取代的聚酯基團中的至少一種，且r1和r5中的至少一者包括取代或未取代的聚酰胺類基團、取代或未取代的聚酯基團中的至少一種，其中，所述接枝基團包括r1至r5中的非氫原子基團；n表示所述改性羧甲基纖維素鹽類的聚合度；可選地，n包括1500至3000的任一正整數。上述材質具有良好的分散性和較弱的氫鍵作用，有利于進一步提高聚合物應用于負極膜層中的柔性作用。
8、在一些實施方式中，接枝基團包括取代或未取代的聚酰胺類基團，所述取代或未取代的聚酰胺類基團包括式(1)所示結構式，
9、
10、式(1)中，r11包括單鍵、取代或未取代的c1至c5亞甲基中的至少一種；
11、r12至r16各自獨立地包括氫原子、鹵素原子、取代或未取代的c1至c10烷基、取代或未取代的c1至c10烯基、取代或未取代的c1至c10炔基中的至少一種；
12、m包括1至30中的任一正整數。
13、本申請實施方式的聚酰胺類基團接枝到羧甲基纖維素鹽類的側鏈，能夠取代原有羥基位置上的氫原子，進而破壞羧甲基纖維素鹽類規整的o-h-o氫鍵結構，形成新的n-h-o氫鍵結構，而n-h-o氫鍵結構比o-h-o氫鍵作用更弱，使得接枝改性后的羧甲基纖維素鹽類的分子間作用力減弱，柔性增加，提升負極膜層的界面性能。并且強電負性元素氮元素能夠與電池體系中的活性離子(例如鋰離子或鈉離子)形成絡合作用，加快活性離子的傳輸速率，提升電池單體的動力學性能。
14、在一些實施方式中，接枝基團包括式(1-11)所示結構式至式(1-15)所示結構式中的至少一種，
15、
16、在一些實施方式中，接枝基團包括式(1-21)所示結構式至式(1-24)所示結構式中的至少一種，
17、
18、在一些實施方式中，接枝基團包括取代或未取代的聚酯基團，所述取代或未取代的聚酯基團包括式(2)所示結構式，
19、
20、式(2)中，r21包括單鍵、取代或未取代的c1至c5亞甲基中的至少一種；
21、r22包括取代或未取代的c1-c5烷基；
22、r23至r25各自獨立地包括氫原子、鹵素原子、取代或未取代的c1至c10烷基、取代或未取代的c1至c10烯基、取代或未取代的c1至c10炔基中的至少一種；
23、s包括1至30中的任一正整數。
24、由此，本申請實施方式的聚酯基團接枝到羧甲基纖維素鹽類的側鏈后，能夠取代原有羥基位置上的氫原子，進而破壞羧甲基纖維素鹽類規整的o-h-o氫鍵結構，減弱羧甲基纖維素鹽類自身的氫鍵作用，使得接枝改性后的羧甲基纖維素鹽類的分子間作用力減弱，柔性增加，提升負極膜層的界面性能。并且聚酯基團自身具有較好的柔性，在取代羥基位置后還能夠進一步提升羧甲基纖維素鹽類的柔性，由此提升負極膜層的界面性能。
25、在一些實施方式中，r21包括單鍵，r1至r5各自獨立地包括式(2-1)所示結構式，
26、
27、在一些實施方式中，r1至r5各自獨立地包括式(2-11)所示結構式至式(2-16)所示結構式中的至少一種，
28、
29、
30、在一些實施方式中，r21包括取代或未取代的c1至c5亞甲基，r1至r5各自獨立地包括式(2-2)所示結構式，
31、
32、p包括1至5中的任一正整數。
33、在一些實施方式中，r1至r5各自獨立地包括式(2-21)所示結構式至式(2-28)所示結構式中的至少一種，
34、
35、
36、在一些實施方式中，r1至r5的重均分子量小于等于2500da；可選為71da至2500da。聚合物中的接枝基團的分子量相對較小，在降低聚合物分子鏈之間的氫鍵作用的同時，能夠使得聚合物具有較好的分散性。
37、在一些實施方式中，所述聚合物的重均分子量為40wda至80wda。聚合物的重均分子量在上述范圍時，可以使得聚合物具有優異的分散性能。
38、在一些實施方式中，以羧甲基纖維素鈉制成的參照膠膜的斷裂伸長率為100％，所述聚合物制成的膠膜的斷裂伸長率為170％至300％，所述參照膠膜和聚合物制成的膠膜的寬度為2.5cm，長度為5cm，厚度為1mm。
39、由此，聚合物的斷裂伸長率較常規羧甲基纖維素鈉的斷裂伸長率較高，聚合物在應用于負極極片時，其柔性較好，不易發生斷裂。
40、第二方面，本申請還提出了一種分散劑，分散劑包括如本申請第一方面任一實施方式所述的聚合物。該分散劑可以用于負極極片的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種聚合物，所述聚合物包括改性羧甲基纖維素鹽類，所述改性羧甲基纖維素鹽類是羧甲基纖維素鹽類中至少一個羥基的氫原子取代為接枝基團，所述接枝基團包括取代或未取代的聚酰胺類基團、取代或未取代的聚酯基團中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的聚合物，所述改性羧甲基纖維素鹽類包括式(A)所示的化合物，
3.根據權利要求1或2所述的聚合物，其中，所述接枝基團包括取代或未取代的聚酰胺類基團，所述取代或未取代的聚酰胺類基團包括式(1)所示結構式，
4.根據權利要求1至3中任一項所述的聚合物，其中，所述接枝基團包括式(1-11)所示結構式至式(1-15)所示結構式中的至少一種，
5.根據權利要求1至4中任一項所述的聚合物，其中，所述接枝基團包括取代或未取代的聚酯基團，所述取代或未取代的聚酯基團包括式(2)所示結構式，
6.根據權利要求5所述的聚合物，其中，R21包括單鍵，R1至R5各自獨立地包括式(2-1)所示結構式，
7.根據權利要求5所述的聚合物，其中，R21包括取代或未取代的C1至C5亞甲基，R1至R5各自獨立地包括
8.根據權利要求2至7中任一項所述的聚合物，其中，R1至R5的重均分子量小于等于2500Da；可選為71Da至2500Da。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的聚合物，其中，所述聚合物的重均分子量為40wDa至80wDa。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的聚合物，其中，
11.一種負極極片，包括負極集流體和設置于所述負極集流體至少一個表面上的負極膜層，所述負極膜層包括如權利要求1至10中任一項所述的聚合物。
12.根據權利要求11所述的負極極片，其中，基于所述負極膜層的總質量計，所述聚合物的質量含量為1.0％至1.3％，可選為1.0％至1.2％。
13.根據權利要求11或12所述的負極極片，其中，所述負極膜層的涂布克重為190mg/1540.25mm2至230mg/1540.25mm2；可選為200mg/1540.25mm2至230mg/1540.25mm2。
14.一種電池，包括如權利要求11至13中任一項所述的負極極片。
15.一種用電裝置，包括如權利要求14所述的電池。
...【技術特征摘要】
1.一種聚合物，所述聚合物包括改性羧甲基纖維素鹽類，所述改性羧甲基纖維素鹽類是羧甲基纖維素鹽類中至少一個羥基的氫原子取代為接枝基團，所述接枝基團包括取代或未取代的聚酰胺類基團、取代或未取代的聚酯基團中的至少一種。
2.根據權利要求1所述的聚合物，所述改性羧甲基纖維素鹽類包括式(a)所示的化合物，
3.根據權利要求1或2所述的聚合物，其中，所述接枝基團包括取代或未取代的聚酰胺類基團，所述取代或未取代的聚酰胺類基團包括式(1)所示結構式，
4.根據權利要求1至3中任一項所述的聚合物，其中，所述接枝基團包括式(1-11)所示結構式至式(1-15)所示結構式中的至少一種，
5.根據權利要求1至4中任一項所述的聚合物，其中，所述接枝基團包括取代或未取代的聚酯基團，所述取代或未取代的聚酯基團包括式(2)所示結構式，
6.根據權利要求5所述的聚合物，其中，r21包括單鍵，r1至r5各自獨立地包括式(2-1)所示結構式，
7.根據權利要求5所述的聚合物，其中，r21包括取代或未取代的c1至c5亞甲基，r1至r5各自獨立地包括式(2-2)...
【專利技術屬性】
技術研發人員：柴思瑀，魏志婷，
申請(專利權)人：寧德時代新能源科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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