鋰離子電池是近年來處于高速發(fā)展的一種新型高性能蓄電池，具有能量密度高、質(zhì)量輕、使用壽命長、無記憶、無污染等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍已經(jīng)涵蓋了民用、國防和航天航空等領(lǐng)域。在鋰離子電池中，雖然粘合劑的用量較少，但其粘結(jié)性能對鋰離子電池的循環(huán)性能有很大的影響。目前，鋰離子電池制造過程中使用的溶劑型粘結(jié)劑主要為聚偏二氟乙烯(PVDF)/N-甲基吡咯烷酮(NMP)體系，該粘合體系在充放電過程中粘合效果會(huì)越來越差，活性材料與導(dǎo)電基體會(huì)逐漸脫落，導(dǎo)致電池性能下降。尋找并合成出一種新型鋰離子電池粘合劑具有重要的意義。

超分子是由兩種以上的化學(xué)成分通過分子間非共價(jià)鍵相互作用締合成的具有特定結(jié)構(gòu)和功能的聚集體。與基于共價(jià)鍵作用的傳統(tǒng)高聚物相比，超分子聚合物的本質(zhì)是分子之間的非共價(jià)鍵相互作用及其協(xié)同效應(yīng)。它的特點(diǎn)是用非共價(jià)鍵作用來組合重復(fù)基元，使其自發(fā)地形成穩(wěn)定的，微觀上比較確定的，并且能顯示出大分子化合物特性的結(jié)構(gòu)。由于非共價(jià)連接的易變性，材料的結(jié)構(gòu)和性能會(huì)由于外部因素的變化而發(fā)生明顯的改變，使材料具有新的性能，如易于加工、自愈合和刺激響應(yīng)性等。自愈合聚合物材料模仿自然界損傷自修復(fù)的原理，可以處理大量的結(jié)構(gòu)方面的問題缺陷，有望解決傳統(tǒng)材料無法解決的技術(shù)難題。聚酰胺胺樹形分子由于其分子結(jié)構(gòu)是高度支化的，決定了其不易發(fā)生結(jié)晶，表面上大量的活性端基使其易于進(jìn)行改性和功能化。

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，所要解決的問題是制備一種具有自愈合性能的聚酰胺基鋰離子電池粘合劑，這種鋰離子電池粘合劑在粘合電極材料時(shí)具有粘合力強(qiáng)、粘度高等特點(diǎn)。為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種具有自愈合性能鋰離子電池粘合劑及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

自愈合性超分子聚酰胺類粘合劑及其制備方法，按照下述步驟進(jìn)行：

步驟1，樹枝狀聚酰胺胺的合成：將多胺和甲醇混合均勻，加入丙烯酸甲酯進(jìn)行邁克爾加成反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)物與均勻分散多胺的甲醇溶液進(jìn)行酰胺化縮合反應(yīng)，得到樹枝狀聚酰胺；多胺為乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或者四乙烯五胺，在進(jìn)行邁克爾加成反應(yīng)時(shí)，多胺用量為9—16質(zhì)量份，丙烯酸甲酯用量為100—105質(zhì)量份；在進(jìn)行酰胺化縮合反應(yīng)時(shí)，多胺用量為70—125質(zhì)量份，優(yōu)選80—100質(zhì)量份；

步驟2，超分子自愈合粘合劑的制備：將步驟1制備的產(chǎn)物與多酸混合均勻，升溫至60—80攝氏度反應(yīng)至體系變透明狀，再升溫至160—180攝氏度反應(yīng)20—24小時(shí)，冷卻后萃取旋蒸去除雜質(zhì)，再加入尿素升溫至130—140攝氏度反應(yīng)至出現(xiàn)爬桿現(xiàn)象時(shí)取出，自然冷卻至室溫20—25攝氏度得到玻璃狀固體，再以50—60攝氏度的溫水?dāng)嚢?0—72h后真空干燥得到超分子自愈合粘合劑；多酸為十二烷二酸、癸二酸、己二酸或者二聚脂肪酸Empol1016(摩爾百分比4％的單元酸，79％的二元酸和17％的三元酸)；步驟1制備的產(chǎn)物的用量為100—105質(zhì)量份，多酸用量為25—30質(zhì)量份。

相比于傳統(tǒng)的鋰離子電池粘合劑，采用本發(fā)明所制備的自愈合性超分子聚酰胺類鋰離子電池粘合劑具有如下技術(shù)優(yōu)勢：

1.本發(fā)明所述粘合劑分子鏈之間含有大量的動(dòng)態(tài)氫鍵，與電極的活性材料、導(dǎo)電劑間有很強(qiáng)的作用力，粘結(jié)效果極佳。

2.本發(fā)明所述粘合劑分子鏈間通過大量動(dòng)態(tài)氫鍵形成超分子網(wǎng)絡(luò)，常溫下能夠?qū)崿F(xiàn)自愈合，在電池循環(huán)過程中粘結(jié)性幾乎不下降。

3.本發(fā)明所制備的電極材料粘合劑可以應(yīng)用于包括石墨、硅基材料、錫基材料等負(fù)極材料，且不限于上述負(fù)極材料，即作為負(fù)極材料粘合劑的應(yīng)用。

本發(fā)明的電極材料粘合劑，其電池性能及應(yīng)用，以本領(lǐng)域常規(guī)的方法，即組裝成扣式半電池進(jìn)行充放電測試考察。制備及測試過程如下：將負(fù)極材料、碳黑、粘合劑按質(zhì)量比8:1:1的比例配制電極漿料，采用N-甲基吡咯烷酮制漿。將活性材料漿料均勻涂布在處理過的銅片上，在真空干燥箱中100-120℃干燥12-24h，并準(zhǔn)確稱重。用干凈的玻璃紙將上述電極片包住，放在兩個(gè)平整、剛性、干凈的不銹鋼模具中，以5-10MPa的壓力壓制成型，即得電極片。將電極、CR2032型電池殼體和工具一起放入真空干燥箱中，在100-120℃下干燥4-8h，以除去水分，然后迅速轉(zhuǎn)移到手套箱中裝配電池。鋰片為對電極，隔膜為聚丙烯微孔復(fù)合膜(Celgard 2400)，加入適量1mol/L LiPF6/EC+DMC+EMC(體積比1:1:1)電解液后封口。剪取直徑為1.4cm、厚度40μm的銅片，經(jīng)粗糙化處理后，分別在0.5-1mol/L的稀鹽酸和丙酮溶液中超聲波清洗3-5min，以除掉表面氧化物和油脂，然后用蒸餾水清洗3-5次，然后在真空干燥箱中100-120℃干燥4-8h，并準(zhǔn)確稱重。