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用于石墨负极的高性能聚丙烯酸锂基复合粘结剂的制备及性能研究

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化学学报 2024年第8期82卷 833-842页

作者：郑坤贵刘君珂胡轶旸尹祖伟周尧李君涛孙世刚厦门大学能源学院厦门361102 厦门大学化学化工学院厦门361005

聚丙烯酸锂(LiPAA)由于其较高的离子电导率和良好的化学稳定性被广泛用作锂离子电池负极的粘结剂,但是LiPAA粘度低、硬度大,作为粘结剂时负极极片的粘接性能、柔韧性和可加工性是较大挑战.本工作将LiPAA与多种高分子聚合物复配,通过添... 详细信息

聚丙烯酸锂(LiPAA)由于其较高的离子电导率和良好的化学稳定性被广泛用作锂离子电池负极的粘结剂,但是LiPAA粘度低、硬度大,作为粘结剂时负极极片的粘接性能、柔韧性和可加工性是较大挑战.本工作将LiPAA与多种高分子聚合物复配,通过添加羧甲基纤维素(CMC)或黄原胶(XG)提高粘结剂粘度,采用透明质酸钠(HA)降低粘结剂脆性,添加丁苯橡胶(SBR)提高剥离强度,开发了两款基于LiPAA的复配型粘结剂(Li PAA-CMC-HA-SBR及Li PAA-XG-HA-SBR).与商用负极粘结剂(CMC-SBR)相比,所得两款基于LiPAA的复配粘结剂不仅具有合适的粘接强度及柔韧性,且可显著改善石墨颗粒、导电剂、电解液之间的亲和性,促进锂离子在电极/电解液界面的传输,从而获得高电化学性能.在0.5C的电流密度下,在循环150圈后,采用上述两款复配粘结剂制备的石墨负极容量分别为209m Ah·g^(-1)及191m Ah·g^(-1),远高于使用CMC-SBR粘结剂的石墨负极(108m Ah·g^(-1)).此外,传统配方需添加大量SBR(≈50%),而基于LiPAA的配方中只需少量SBR即可保持极片完整性,且可在低粘结剂含量(≈3%)和高活性物质载量(≈95%)时保持良好力学性能,制备的石墨负极极片也拥有良好的电化学性能,具有较好工业化应用前景.

关键词：锂离子电池石墨负极复合粘结剂聚丙烯酸锂

高分子固体电解质LiNO_3-LiOOCCH_3/聚丙烯酸锂的合成与性能研究

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高分子学报 2002年第5期12卷 636-640页

作者：唐爱东潘春跃赵晓娜卢翠红中南大学化学化工学院长沙410083

以丙烯酸和氢氧化锂为原料用反相乳液聚合法合成聚丙烯酸锂 (PAALi) ,将其熔于低共熔盐 (一定比例的LiNO3 LiOOCCH3混合物 )中得到新型高分子固体电解质 (SPE) ,用XRD、IR、DTA、TG DTG等技术进行了表征 ,讨论了影响合成PAALi工艺及新... 详细信息

以丙烯酸和氢氧化锂为原料用反相乳液聚合法合成聚丙烯酸锂 (PAALi) ,将其熔于低共熔盐 (一定比例的LiNO3 LiOOCCH3混合物 )中得到新型高分子固体电解质 (SPE) ,用XRD、IR、DTA、TG DTG等技术进行了表征 ,讨论了影响合成PAALi工艺及新型固体电解质电阻率的主要因素 ,在LiNO3 LiOOCCH3摩尔比为 1∶1时 ,将其按质量百分比 80∶2 0与聚丙烯酸锂混合均匀并熔融 ,得到的电解质其室温离子电导率可达 2× 10 - 5S·cm- 1 ,大量低共熔盐的加入可明显提高SPE的离子导电率 .XRD、DTA及TG

关键词：高分子固体电解质离子电导性离子导电性聚丙烯酸锂硝酸锂酸醋锂热稳定性

用反相乳液聚合法直接制备含聚丙烯酸锂粒子的电流变液

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材料导报 1997年第6期11卷 42-45页

作者：田大听官建国过俊石谢洪泉华中理工大学化学系武汉430074 武汉工业大学新材料研究所

用反相乳液聚合法直接合成含聚丙烯酸锂粒子的电流变(ER)液。研究了水分、交联剂、稳定剂及中和度等条件对ER液的屈服应力及漏电流密度的影响,并用粒子极化理论对实验结果作了相应的解释。研究了丙三醇代替水作为活化剂的效果。还用反... 详细信息

用反相乳液聚合法直接合成含聚丙烯酸锂粒子的电流变(ER)液。研究了水分、交联剂、稳定剂及中和度等条件对ER液的屈服应力及漏电流密度的影响,并用粒子极化理论对实验结果作了相应的解释。研究了丙三醇代替水作为活化剂的效果。还用反相乳液核壳聚合直接合成了含核壳型聚丙烯酸锂粒子的ER液,比较了二种单体进行壳层聚合的效果,指出聚丙烯酰胺作为壳层有良好的作用。

关键词：反相乳液聚合聚丙烯酸锂电流变液

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共聚改性制备聚丙烯酸锂基固态聚合物电解质

电源技术 2006年第5期30卷 370-373页

作者：巢猛潘春跃袁云兰徐先华戴潇燕中南大学功能有机高分子研究所湖南长沙410083

采用溶液共聚的方法,在聚丙烯酸锂(PAALi)基体上引入具有高介电常数的丙烯腈(AN)和具有链柔顺性的丙烯酸丁酯(BA)结构单元,合成了P(AALi-AN-BA)共聚物,将其与低温共熔盐LiX(LiClO4-LiNO3-LiBr共熔盐)混合并熔融得到高盐固态聚合物电解质... 详细信息

采用溶液共聚的方法,在聚丙烯酸锂(PAALi)基体上引入具有高介电常数的丙烯腈(AN)和具有链柔顺性的丙烯酸丁酯(BA)结构单元,合成了P(AALi-AN-BA)共聚物,将其与低温共熔盐LiX(LiClO4-LiNO3-LiBr共熔盐)混合并熔融得到高盐固态聚合物电解质P(AALi-AN-BA)/LiX。红外光谱,差热,热重和交流阻抗等技术表征的结果表明:较PAALi相比,P(AALi-AN-BA)具有更好的成膜性,溶解性和热稳定性。P(AALi-AN-BA)/LiX的电导率比PAALi/LiX在较宽温度范围内都有明显提高。当P(AALi-AN-BA)与LiX的质量百分比为25∶75时,得到的电解质室温电导率可达7.51×10-5S·cm-1(20℃)。

关键词：聚合物电解质聚丙烯酸锂低温共熔盐电导率