[发明专利]形成电极用组合物

权利要求书

1.一种形成电极用组合物，其包括：

-至少一种偏二氟乙烯(VDF)聚合物；

-至少一种极性有机溶剂；以及

-具有按重量计不超过25％的含氧量的氧化石墨烯，其中：

该VDF聚合物包括衍生自偏二氟乙烯(VDF)和至少一种具有下式(I)的(甲基)丙烯酸类单体(MA)的重复单元：

其中：

-R₁、R₂和R₃彼此相同或不同、独立地选自氢原子和C₁-C₃烃基，并且

-R_OH是氢原子或包括至少一个羟基的C₁-C₅烃基。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中该氧化石墨烯具有按重量计0.5％至21％、优选地按重量计从1％至16％、并且更优选地按重量计从1％至5％的含氧量。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其进一步包括至少一种活性电极材料。

4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中该活性电极材料选自活性阴极化合物。

5.根据权利要求5所述的组合物，其中该活性电极材料选自LiCoO₂、LiNiO₂、LiMnO₂LiNi_xCo_1-xO₂(0＜x＜1)、Li_xCo_1-yAl_yO₂(0＜x＜1、0＜y＜1)、LiMn₂O₄、LiFePO₄以及Li(Fe_xMn_1-x)PO₄(0＜x＜1)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述组合物额外包括至少一种赋予导电性的添加剂，该赋予导电性的添加剂选自炭黑、碳纳米管或其衍生物、富勒烯、碳纳米锥或纳米盘、以及金属的粉末和纤维。

7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述组合物额外包括炭黑。

8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中该极性有机溶剂选自N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N，N-二甲基氨基丙胺、四氢呋喃、以及二甲亚砜。

9.根据权利要求8所述的组合物，其中该极性有机溶剂是NMP。

10.一种用于制备根据前述权利要求中任一项所述的形成电极用组合物的方法，所述方法包括：

(i)使该VDF聚合物与该具有按重量计不超过25％的含氧量的氧化石墨烯在该极性有机溶剂中混合以形成分散体。

11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：

(ii)通过机械搅拌在该分散体中引入活性电极材料。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中在(i)中的分散体通过以下步骤形成：

(1)使该VDF聚合物与有机溶剂混合以获得分散体[分散体(A)]；

(2)使该氧化石墨烯与相同的有机溶剂混合以获得分散体[分散体(B)]；并且，

(3)使分散体(A)与分散体(B)混合以形成(i)中的分散体。

13.一种用于制备根据权利要求3所述的形成电极用组合物的方法，其包括以下步骤：

(A)获得该氧化石墨烯与该电极活性材料在该有机溶剂中的分散体；

(B)制备该VDF聚合物在步骤(A)中所使用的相同的有机溶剂中的有机溶液；以及

(C)通过机械搅拌合并步骤(A)的分散体与步骤(B)的有机溶液，

其中步骤(A)与步骤(B)的顺序是任选地颠倒的。

14.一种使用根据权利要求1至9中任一项所述的形成电极用组合物制造电极结构的方法，所述方法包括将所述形成电极用组合物施用到基底的至少一个表面上。

15.根据权利要求14所述的方法，其中该形成电极用组合物通过任何常规的湿涂布方法施用，该湿涂布方法优选地选自丝网印刷、使用辊式涂布机、刮刀涂布机、狭缝涂布机、帘式涂布机、绕线涂布机、喷雾器、泡沫涂布机、以及毛刷涂布机的涂布。