(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111453937.0 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 广州理文科技有限公司 地址 510000 广东省广州市南沙区环市大 道南8号4楼401房 (72)发明人 白呈超　李伟民　羅棋　陳宇杰　 卢锐炯　刘林顺　谢文健　陈新滋　 (74)专利代理 机构 广州科粤专利商标代理有限 公司 44001 代理人 蒋欢妹　朱聪聪 (51)Int.Cl. H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) C08F 220/18(2006.01) C08F 220/06(2006.01)C08F 220/30(2006.01) C08F 220/32(2006.01) C08F 220/20(2006.01) (54)发明名称 锂离子电池硅碳负极粘结剂及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种锂离子电池硅碳负极粘 结剂及其制备方法， 为聚丙烯酸酯， 以烷基丙烯 酸、 烷基丙烯 酸酯和苯氧环类烷基丙烯酸酯等为 原料， 在光引发剂的作用下搅拌并用紫外光照射 1～5分钟使其发生聚合反应得到， 合成条件温 和， 操作简单， 生产成本低， 易于工业化生产， 得 到的粘结剂对Si/C和铜箔及炭涂铜箔都具有良 好的粘接作用， 且对Si/C和导电剂具有良好的分 散性， 此外， 该粘结剂还具有弹性、 立体网状结 构， 能够抑制体积膨胀， 提升锂离子电池硅碳负 极的循环稳定性， 解决了 现有技术锂离子电池硅 碳负极粘结剂生产成本高、 粘结性能随着循环次 数增加而大幅下降的问题。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 114388795 A 2022.04.22 CN 114388795 A 1.一种锂离子电池硅碳负极粘结剂， 其特征在于， 为 聚丙烯酸酯， 其重复单元结构式如 式Ⅰ、 式Ⅱ或式Ⅲ所示： 其中， R1、 R3、 R5为氢原子或甲基； R1、 R3、 R5相同或不同； R2为碳数1～22的链状烃基或醇基； R4为H、 碳数1～ 22的链状烃基、 卤素或芳 香环；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114388795 A 2R6为碳数为2～22的链状烃基或乙氧基或丙氧基； a～d， x～z为1 ‑22的整数； m为1至30的整数； n为1至45的整数。 2.根据权利要求1所述的锂离子电池硅碳负极粘结剂， 其特征在于， R2为碳数1～8的链 状烃基或醇基； 所述芳香环包括萘、 蒽、 菲、 芘、 二联苯、 苯； R6为碳数为2～12的链状烃基； m 为1至10的整数； n 为1至11的整数。 3.根据权利要求2所述的锂离子电池硅碳负极粘结剂， 其特征在于， R2为碳数1～4的烷 基或醇基； R6为碳数为2～6的链状烃基； m为1或2； n 为4至8的整数。 4.根据权利要求1所述的锂离 子电池硅碳负极粘结剂， 其特 征在于， R4为H或苯环。 5.权利要求1所述重复单元为式 Ⅰ所示的粘结剂的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 将丙烯酸或甲基丙烯酸、 丙烯酸酯或甲基甲基丙烯酸酯和苯氧环类丙烯酸酯或苯氧环 类甲基丙烯酸酯中溶解于溶剂中， 在光引发剂的作用下搅拌并用紫外光照射 1～5分钟使其 发生聚合反应得到 。 6.根据权利要求5所述的的制备方法， 其特征在于， 溶剂为四氢呋喃、 乙酸乙酯、 碳酸二 甲酯、 碳酸甲乙酯、 甲苯中的一种或多种； 所述光引发剂为2,4,6 ‑三甲基苯甲酰基 ‑二苯基 氧化膦、 2,4,6 ‑三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、 4 ‑二甲胺基 ‑苯甲酸乙酯、 2 ‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯 基‑1‑丙酮、 2‑甲基‑1‑(4‑甲硫基苯基) ‑2‑吗啉‑1‑丙酮、 2‑苯基苄‑2‑二甲基胺 ‑1‑(4‑吗啉 苄苯基)丁酮、 二苯甲酮中的一种或多种； 所述 紫外光的波长为25 0～395nm。 7.权利要求1所述重复单元为式 Ⅱ所示的粘结剂的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 将重复单元为式 Ⅰ所示的粘结剂与丙烯酸缩水甘油酯或(甲基)丙烯酸缩水甘油酯溶解 于溶剂中， 在催化剂和自由基抑制剂的作用下于80～98℃温度中搅拌1～12h得到； 在加入 催化剂的同时加入自由基抑制剂， 所述自由基抑制剂选 自吩噻嗪、 四甲基哌啶醇氮氧自由 基、 4‑甲氧基苯酚、 对苯二酚、 2,6 ‑二叔丁基对甲酚、 邻甲基对苯二酚、 亚磷酸三苯酯、 三(2, 4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的一种或多种； 所述催化剂选自三苯基膦、 烷基三级胺、 烷基 四级铵盐中的一种或多种； 所述溶剂为四氢呋喃、 乙酸乙酯、 碳酸二甲酯、 碳酸甲乙酯、 甲苯 中的一种或多种。 8.权利要求1所述重复单元为式 Ⅲ所示的粘结剂的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： ： 将重复单元为式 Ⅱ所示的粘结剂与聚烷基二醇缩水甘油酯溶解于溶剂中， 在催化剂和 自由基抑制剂的作用下于8 0～98℃温度中搅拌1～12h得到； 在加入催化剂的同时加入自由 基抑制剂， 所述自由基抑制剂选自吩噻嗪、 四甲基哌啶醇氮氧自由基、 4 ‑甲氧基苯酚、 对苯 二酚、 2,6 ‑二叔丁基对甲酚、 邻甲基对苯二酚、 亚磷酸三苯酯、 三(2,4 ‑二叔丁基苯基)亚磷 酸酯中的一种或多种； 所述催 化剂选自三苯基膦、 烷基三级胺、 烷基四级铵盐中的一种或多 种； 所述溶剂为四氢呋喃、 乙酸乙酯、 碳 酸二甲酯、 碳 酸甲乙酯、 甲苯中的一种或多种。 9.根据权利要求8所述的的制备方法， 其特征在于， 聚烷基二醇缩水甘油酯选自聚乙二 醇二缩水甘油醚、 聚丙二醇二缩水甘油醚、 1,6 ‑己二醇二缩水甘油醚中的一种。 10.一种锂离子电池硅碳负极片， 其特征在于， 制备方法包括以下步骤： Si/C、 权利要求 1所述锂离子电池硅碳负极粘结剂粘结剂、 导电剂溶解在溶剂四氢呋喃中， 控制固含量 30％， 加入偶氮二异丁腈的四氢呋喃溶液， 充分混合后涂布于炭涂铜箔集流体上， 80℃烘权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114388795 A 3