[发明专利]一种集流体导电涂层及其制备方法

说明书

本发明提供一种集流体导电涂层及其制备方法，涉及化学电源技术领域，所述集流体导电涂层包括高分子粘结剂、导电聚合物、导电粉体和交联组分，其中所述高分子粘结剂的重量百分比范围为0.1％‑40％，所述导电聚合物的重量百分比范围为0.1％‑40％，所述导电粉体的重量百分比范围为20％‑80％，所述交联组分的重量百分比范围为为0.01％‑10％。本发明提供的集流体导电涂层，通过加入导电聚合物与交联组分，在提高集流体导电涂层的导电能力的同时，能够提高集流体、集流体导电涂层以及电极活性物质三者之间的附着力，有效避免电极片在经过长期循环以后出现的阻抗增大、温度升高等问题。

技术领域

本发明涉及化学电源技术领域，具体而言，涉及一种集流体导电涂层及其制备方法。

背景技术

电化学体系中电极是由集流体和涂覆于集流体上的电极活性物质组成，其中集流体的主要作用是为电化学体系提供良好的电子导通能力。

目前为了增加集流体与电极活性物质之间的结合力和导电性，以及避免电化学体系中某些物质对集流体的腐蚀，选择在集流体上涂覆导电涂层来对集流体进行改性。

现有技术中在集流体上涂覆的导电涂层通过添加高分子粘结剂来使导电涂层牢固的附着于集流体上；为保证导电涂层与集流体之间的附着力，高分子粘结剂的使用量较大；但是由于使用的高分子粘结剂均为电子的不良导体，因此大量高分子粘结剂的使用会限制导电涂层的电子导通能力，进而限制电极整体的电子导通能力，不利于电化学体系倍率性能的发挥。

发明内容

本发明解决的问题是因大量使用高分子粘结剂而限制导电涂层的电子导通能力。

为解决上述问题，本发明提供一种集流体导电涂层，包括高分子粘结剂、导电聚合物、导电粉体和交联组分，其中所述高分子粘结剂的重量百分比范围为0.1％～40％，所述导电聚合物的重量百分比范围为0.1％～40％，所述导电粉体的重量百分比范围为20％～80％，所述交联组分的重量百分比范围为为0.01％～10％。

其中导电聚合物具有较好的粘结性能，通过加入导电聚合物，可以减少高分子粘结剂的用量；由于导电聚合物除具有粘结性能外，还具有导电性能，通过用导电聚合物来替代部分高分子粘结剂，在不影响导电涂层与集流体之间的结合力的同时，还有利于提高集流体导电涂层的导电能力，降低电化学体系的接触内阻，从而提高制备的电化学体系的倍率性能，即提高电化学体系在大电流下的工作性能和续航能力。

此外，通过加入交联组分，交联组分一方面能够与集流体紧密结合，另一方面又能够与电极活性物质相结合，从而能够提高集流体、集流体导电涂层以及电极活性物质三者之间的附着力，有效避免电极片在经过长期循环以后出现电机层脱落、导电涂层溶胀，进而导致电化学系统的阻抗增大、温度升高等问题。

可选地，所述高分子粘结剂选自羧羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚丙烯腈、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、环氧树脂、聚氨酯、聚醚、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂、改性丙烯酸、改性聚氨酯、改性丁苯橡胶、含有羟基或羧基官能团的聚合物，以及羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸、聚酰胺、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚丙烯腈、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、环氧树脂、聚氨酯、聚醚、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂、改性丙烯酸、改性聚氨酯、改性丁苯橡胶的衍生物、嵌段或接枝共聚物中的至少一种。通过高分子粘结剂的加入，来提高集流体导电涂层与集流体之间的结合力。

可选地，所述导电聚合物选自聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚对苯撑、聚对苯撑乙烯、聚双炔物和氮氧基有机自由基聚合，以及聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚对苯撑、聚对苯撑乙烯、聚双炔的衍生物、嵌段或接枝共聚物、氮氧基有机自由基聚合中的至少一种。