[发明专利]分散剂、包含所述分散剂的正极材料及锂离子电池

说明书

本发明涉及一种用于正极材料的分散剂，其包含由以下(a)与(b)共聚形成的共聚物，(a)取代或未取代的苯基取代的烯烃单体，(b)酯基取代的烯烃单体，其中，(a)和(b)中的烯烃单体各自独立地为包含2‑6个碳原子的烯烃单体。本发明还涉及包含上述分散剂的正极材料、包含或由所述正极材料制备的正极极片、二次电池以及电动装置。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种用于正极材料的分散剂，其包含由以下(a)与(b)共聚形成的共聚物，(a)取代或未取代的苯基取代的烯烃单体，(b)酯基取代的烯烃单体，其中，(a)和(b)中的烯烃单体各自独立地为包含2-6个碳原子的烯烃单体以及包含所述分散剂的正极材料、包含或由所述正极材料制备的正极极片、二次电池以及电动装置。

背景技术

锂离子电池由于具有比能量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、对环境友好等优点，在航天航空、国防、汽车、3C等领域中有着广泛的应用。伴随着锂离子电池不断地发展和进步，对锂离子电池倍率、循环容量保持率、能量密度等方面都有着更高的要求。除去正极活性物质本身的影响之外，正极材料配方也对电池倍率、循环容量保持率、能量密度等方面有着至关重要的影响。因此，从材料端优化正极材料配方对于提高锂离子电池的性能有着至关重要的影响。

磷酸铁锂作为正极活性物质有着价格低，安全性高，续航能力强等优点。由于磷酸铁锂本身导电性能较低，同时为了适应高功率化学体系对于电芯性能的需求，需要加入大量导电剂(例如炭黑)来降低电池正极活性物质在电池充放电环境下的极化，获得更高的放电容量，但磷酸铁锂材料和炭黑的比表面积均较大，在匀浆过程中往往会由于范德华力过大导致材料团聚，浆料凝胶等现象发生，导致导电剂在电极浆料中明显的分散不均，影响电池浆料的稳定性和流变性能，降低电池的克容量，增大电池内阻，从而影响电池的存储和循环性能。

CN 114843516 A提供一种三种组分的锂离子电池正极材料用分散剂，使得正极材料具有较高的固体含量、较小的粘度使用较少的溶剂时即可分散均匀。CN 115490866 A提供一种聚羧酸盐类锂电池浆料用分散剂提高电极活性物质的固含量和涂布方便性，有利于电极活性物质、导电碳等颗粒的均匀分散。CN 113540463 B提供一种包括聚丙烯腈和聚苯乙烯，或者，由丙烯腈单体和苯乙烯单体共聚形成的共聚物的分散剂，可减少正极材料匀浆过程中材料凝胶和团聚现象，降低浆料粘度，提高浆料的稳定性；提高正极材料的分散能力降低浆料粘度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供的化合物作为分散剂可显著改善导电剂的均匀分布，从而实现降低极片电阻，提高电池循环容量保持率。

在一方面，本发明提供一种用于正极材料的分散剂，所述分散剂包含由以下(a)与(b)共聚形成的共聚物，(a)取代或未取代的苯基取代的烯烃单体，(b)酯基取代的烯烃单体，其中，(a)和(b)中的烯烃单体各自独立地为包含2-6个碳原子的烯烃单体。

在一个实施方案中，分散剂中的(a)为取代或未取代的苯乙烯单体，其具有以下结构：

其中每个R₂独立选自氢、C_1-6烷基、卤素，p选自0-5的整数，

部分中的每个氢原子任选地各自独立地被C_1-4烷基取代。

在一个实施方案中，分散剂中的(b)为丙烯酸酯单体，其具有以下结构：

其中R₁选自C_1-6烷基，部分中的每个氢原子任选地各自独立地被C_1-4烷基取代。

在一个实施方案中，(a)与(b)的共聚物包含以下结构单元：

其中，R₁选自C_1-6烷基；