[发明专利]一种动态离子交联的聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种动态离子交联的聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将聚乙二醇溶于去离子水中，制备聚乙二醇水溶液；

步骤1中，聚乙二醇水溶液的质量浓度为5～10%；

步骤2，将丙烯酸单体溶于去离子水中，制备丙烯酸水溶液；

步骤2中，丙烯酸水溶液的质量浓度为10～25%；

步骤3，将引发剂加入丙烯酸水溶液中；升温包含有引发剂的丙烯酸水溶液至75～90℃后，加入步骤1制备的聚乙二醇水溶液，加入结束后进行搅拌，当反应体系成粘稠状时，反应结束，制得聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶聚合物；制备粘合剂的反应时间＜30min；

包含有引发剂的丙烯酸水溶液和聚乙二醇水溶液的质量比为（7-9）：（1-3）；

步骤3中，引发剂为焦亚硫酸钠或过硫酸铵的一种或两种，当引发剂为焦亚硫酸钠和过硫酸铵的混合物时，混合摩尔比为1:1；引发剂的用量为丙烯酸单体质量的0.05～2%；

步骤4，在步骤3制得的聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶聚合物中加入LiOH水溶液，NaOH水溶液中的任一种，搅拌均匀后，得到动态离子交联的聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂；

LiOH水溶液或NaOH水溶液的用量为聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶聚合物质量的10%-100%。

2.一种通过权利要求1所述制备方法制得的动态离子交联的聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂，其特征在于，所述粘合剂为聚丙烯酸-聚乙二醇聚合成的三维交联网络结构，三维交联网络结构上附着有动态离子，所述动态离子为Li⁺或Na⁺；

所述聚乙二醇的重均分子量为400-20000。

3.一种权利要求2所述的动态离子交联的聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂在二次电池的负极浆料中的应用，其特征在于，所述聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂应用于二次电池的负极浆料时，负极浆料还包括负极活性材料和导电添加剂。

4.根据权利要求3所述的动态离子交联的聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂在二次电池的负极浆料中的应用，其特征在于，负极浆料中负极活性材料、导电添加剂和聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂的质量比为（60~95）：（4.5~25）：（0.5~15）。

5.根据权利要求3所述的动态离子交联的聚丙烯酸-聚乙二醇水凝胶粘合剂在二次电池的负极浆料中的应用，其特征在于，负极活性材料选用碳类材料及碳类材料复合材料、硅基材料及碳类材料复合材料、锗类材料及锗类材料复合材料、锡类材料及锡类材料复合材料、磷类材料及磷类材料复合材料；导电添加剂选用炭黑、碳纳米管、石墨烯或由其构成的复合导电添加剂。