[发明专利]锂离子电池正极用高分散性复合粘结剂的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极用高分散性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮接枝改性的导电碳材料和聚偏氟乙烯混合，聚偏氟乙烯质量占混合料总质量的40％-60％，聚偏氟乙烯的重均分子量范围在90-110万；将混合料加以150-300转/分的速度球磨1-5h，制得高分散性复合粘结剂；

其中，所述聚乙烯吡咯烷酮接枝改性的导电碳材料通过如下方法制备得到：

(1)称取一定量导电碳材料于含有硝酸的混酸中超声分散1-2h后，在70-90℃恒温冷浴锅中冷却回流6-8h，最后将羧基化的导电碳材料洗涤至中性，干燥后备用；

(2)硝酸氧化所得的羧化的导电碳材料和过量二氯亚砜反应，使羧基被活化，转化成酰氯基团；

(3)将步骤(2)所得产物分散在过量乙二醇中，制得羟基化的导电碳材料；

(4)采用2-溴异丁酰溴为溴化试剂，通过溴和羟基化的导电碳材料上的羟基缩合，以三乙胺为缚酸剂，二甲氨基吡啶为催化剂，脱去溴化氢得到溴化碳材料，反复洗涤后干燥备用；

(5)将干燥后的步骤(4)的产物与五甲基二乙烯三胺及N,N-二甲基甲酰胺混合，氮气置换后注入乙烯基吡咯烷酮，70-80℃下搅拌反应24-48h；所得溶液用无水乙醇稀释抽滤，反复洗涤后得到聚乙烯吡咯烷酮接枝改性的碳材料。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极用高分散性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，所述聚偏氯乙烯，其重均分子量为80-120万。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极用高分散性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中导电碳材料，包括单壁或多壁碳纳米管、石墨烯、导电石墨、炭黑、乙炔黑中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极用高分散性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中混酸为浓硫酸和浓硝酸的混合物，浓硫酸与浓硝酸的体积比为3:1；混酸与导电碳材料的重量比为100:2～5。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极用高分散性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制备的羧基化的碳材料，其中羧基占导电碳材料摩尔分数的3％～10％。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池正极用高分散性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中羟基化的导电碳材料、溴化试剂和缚酸剂的质量比为(1～1.5):(1～1.5)：1；缚酸剂和催化剂所用质量比(9～12):1。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池正极用高分散性复合粘结剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中溴化碳材料、五甲基二乙烯三胺、N,N-二甲基甲酰胺质量比10：(1～1.5)：(1～1.5)；溴化碳材料和乙烯基吡咯烷酮质量比为10：(0.1～0.3)。