[发明专利]一种电池电极材料领域用的增稠剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种电池电极材料领域用的增稠剂的制备方法，包括将羧甲基纤维素钠加入到蒸馏水中，搅拌使其充分溶解，得到羧甲基纤维素钠溶液，然后加入氧化石墨烯，超声搅拌2.5～6h使其分散，然后加入甲壳素，超声3～10min，备用；将过硫酸钾和四甲基乙二胺加入到溶液中，搅拌20～30min后，然后静置1～3h，冷冻干燥，得到凝胶；将羟丙基淀粉磷酸钠加入到蒸馏水中，搅拌使其充分溶解，然后加入三氯化铁，超声搅拌30～45min，然后加入乙二醇溶液，搅拌10～15min后，将凝胶切成小块浸泡在该溶液中12～20h，然后将其捞出真空干燥，研磨，过800目网晒，得到所述增稠剂。本发明制备增稠剂具有较好的粘度，并且具有优异的涂布效果和电化学性能。

技术领域

本发明属于电池增稠剂制备方法技术领域，具体涉及一种电池电极材料领域用的增稠剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着锂离子电池产业化规模不断扩张及相关技术的不断发展，锂离子电池已经成为主流电子产品的储能设备，锂离子电池的用途得到了极大的扩展。锂离子电池的高能量密度、长循环寿命、宽工作温度范围及绿色环保已使得其成为目前移动电子设备的主要能源。但是，近几年来移动电子设备特别是智能手机(更轻、更薄)的飞速发展，也对锂离子电池的能量密度提出了更高的需求。与此同时，人们对锂离子电池的性能要求也进一步提高，特别是锂离子电池的高能量密度、长循环寿命等性能。而且人们对移动电子电器设备轻薄、便携性的要求越来越高，相应的，对锂离子电池高容量性也提出了更高要求。

电池电极的性质不仅由极片上活性物质、集流体的特性决定，同时也和活性物质涂层与集流体之间以及极片上活性物质涂层内部颗粒之间用于提供分散性、防沉降、粘结力的高分子聚合物粘结剂有关。增稠剂，通常所用的如羧甲基纤维素钠或聚丙烯酸酯用于分散石墨和导电炭黑，其疏水部分与石墨、导电炭黑相吸附，亲水部分溶于水并带有负电荷，通过相同电荷排斥来提供分散和防沉降性能。但是这些增稠剂与石墨等活性物质之间匹配性差，存在配料困难的问题，导致涂布异常，而且对锂电池的性能带来不良影响。

发明内容

针对以上增稠剂存在与石墨等活性物质之间存在匹配性差，配料困难导致涂布异常，造成锂离子电池性能变差的问题，本发明的目的是提供一种电池电极材料领域用的增稠剂的制备方法，其制备方法包括以下步骤：

S1：将羧甲基纤维素钠加入到蒸馏水中，搅拌使其充分溶解，得到羧甲基纤维素钠溶液，然后加入氧化石墨烯，超声搅拌2.5～6h使其分散，然后加入甲壳素，超声3～10min，备用。

S2：将过硫酸钾和四甲基乙二胺加入到步骤S1中的溶液中，搅拌20～30min后，其中加入硫酸钾和四甲基乙二胺的质量体积比为(0.022～0.036)g:(0.01～0.03)mL，然后静置1～3h，冷冻干燥，得到凝胶。

S3：将羟丙基淀粉磷酸钠加入到蒸馏水中，搅拌使其充分溶解，然后加入三氯化铁，超声搅拌30～45min，然后加入乙二醇溶液，搅拌10～15min后，将步骤S2中的凝胶切成小块浸泡在该溶液中12～20h，然后将其捞出真空干燥，研磨，过800目网晒，得到所述增稠剂。

作为优选方案，上述所述的羧甲基纤维素钠的结构式为：

其中R＝H，R₁＝CH₂COONa，55≤n≤100。

作为优选方案，上述所述的羧甲基纤维素钠、蒸馏水、氧化石墨烯和甲壳素的质量比为(0.69～1.14)g:(20～40)mL:(0.12～0.25)g:(0.46～0.66)g。

作为优选方案，上述所述的羟丙基淀粉磷酸钠、蒸馏水、三氯化铁和乙二醇的质量体积比为(0.54～0.96)g:(22～30)mL:(0.023～0.042)g:(5～8)mL。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：