一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂及其制备方法。


背景技术：

2.锂离子电池普遍采用的石墨负极理论容量仅为372mah/g，实际容量已经接近极限，很难再有提高，难以满足电动汽车对电池能量密度越来越高的需求，硅在常温下的理论容量为3580mah/g，sio的理论容量大于2000mah/g，远远大于石墨的容量，但是硅基电极材料在充放电过程中的体积变化巨大，容易引起活性材料粉化、脱落，并最终导致电池容量的快速衰减，进一步限制了其商业化应用。
3.粘结剂作为电池制造的必备材料之一，在电极中的含量非常少(1.5％～3％)，其成本约占电池总成本的1％～3％，但却具有不可替代的作用，粘结剂的主要作用是将活性物质、导电剂与集流体粘结在一起，以缩短锂离子传输途径，稳定电极材料的结构，不同性质的粘结剂会直接影响电池的比容量、库伦效率和电化学性能的稳定性等。
4.在现有的硅基电极中，使用最广泛的体系是sbr/cmc混合物，sbr充当缓冲垫，缓冲硅充放电时的体积变化，但是当硅含量超过10wt％时，由于硅的体积变化巨大，传统粘合剂难以维持电极的完整性。
5.专利文献cn201811446118公开了一种使用高粘导锂粘结剂的碳硅负极极片及其制备方法，包括如下重量份的组分：cmc li 1～3份、改性sbr 0.5～1份、碳纳米管0.1～1份、碳硅溶胶90～98份、粘度调节剂0.5～5份和去离子水20～60份；本技术的硅碳负极材料充分结合了硅的高嵌锂容量和碳优良的机械性能和导电性能，碳材料的机械弹性能够缓冲硅巨大的体积膨胀，同时高的电子导电率也能补充硅的高嵌锂容量，使得硅碳复合负极材料具有较高的比容量，首次放电容量较高，且循环效率高，循环稳定性大大提高，但是，当将粘合剂sbr/cmc作为电极粘合剂，在电池的充电和放电期间与硅电极活性材料一起使用时，硅电极活性材料频繁经历很大的体积变化，难以保持电极板的机械性质，同时难以保持电极活性材料层与集流体之间或者硅电极活性材料层的粘结稳定性。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂及其制备方法，解决了传统的电极粘结剂当硅含量较高时难以保持电极板的完整性以及与硅电极活性材料层内部粘附不佳的技术问题。
7.为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
8.一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
9.(1)制备溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物：将新型硬性长链复合物、2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉和乙腈混合均匀，脱气后进行密封，然后进行加热反应，待反应结束后，将反应产物进行沉
淀分离、真空干燥，即得到溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物；
10.(2)制备黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物：将溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物和乙基黄原酸盐加入到乙腈溶剂中混合均匀，得到混合液，在氮气氛围、室温下将混合液进行反应，待反应结束后，将反应产物进行过滤、减压蒸馏，然后再将反应产物溶解在二氯甲烷中并过滤，使用饱和氯化钠水溶液进行洗涤，然后再进行干燥、过滤、蒸馏，接着在二乙醚中沉淀得到聚合物，再将聚合物于室温下进行真空干燥，即得到黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物；
11.(3)制备软硬段结合复合物：将黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物溶解在四氢呋喃溶剂中，再加入正丁胺，在室温下进行反应，待反应结束后，将反应产物进行沉淀、过滤、真空干燥，即得到软硬段结合复合物；
12.(4)制备弹性聚合物粘结剂：将壳聚糖溶解在n,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的混合溶液中，然后向其中加入软硬段结合复合物和催化剂，在4℃下搅拌反应20
‑
24h，待反应完成后，将反应产物进行冷冻干燥，即得到弹性聚合物粘结剂。
13.优选的，步骤(1)中，新型硬性长链化合物、2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉和乙腈的质量比为4
‑
5:8
‑
12:20
‑
40。
14.优选的，步骤(1)中，加热反应温度为75
‑
80℃，加热反应时间为20
‑
24h。
15.优选的，步骤(2)中，溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物和乙基黄原酸盐的质量比为43:29
‑
64，所述乙基黄原酸盐为乙基黄原酸钠或乙基黄原酸钾。
16.优选的，步骤(2)中，反应时间为15
‑
18h，真空干燥时间为20
‑
28h。
17.优选的，步骤(3)中，黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物与正丁胺的质量比为4
‑
5:2
‑
4，反应时间为4
‑
6h，真空干燥时间为20
‑
28h。
18.优选的，步骤(4)中，壳聚糖、软硬段结合复合物和催化剂的质量比为1:1:0.05
‑
0.1，所述催化剂为1
‑
乙基
‑3‑
(二甲基氨基丙基碳二亚胺)和n
‑
羟基琥珀酰亚胺的混合物，且1
‑
乙基
‑3‑
(二甲基氨基丙基碳二亚胺)和n
‑
羟基琥珀酰亚胺的质量比为4:1。
19.优选的，步骤(1)中，所述新型硬性长链复合物的制备方法，包括如下步骤：在氮气氛围下，将4,4
‑
双(3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯)戊酸、催化剂和二苯基甲烷异氰酸酯加入到四氢呋喃溶剂中，在60
‑
80℃下搅拌20
‑
40min，然后进行真空干燥，即得到新型硬性长链复合物。
20.优选的，所述4,4
‑
双(3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯)戊酸、催化剂和二苯基甲烷异氰酸酯的质量比为6
‑
7:0.01
‑
0.03:2
‑
3，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
21.本发明还提供一种由上述制备方法得到的应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂。
22.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
23.(1)本发明提供一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂及其制备方法，本发明将4,4
‑
双(3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯)戊酸和二苯基甲烷异氰酸酯在有机锡催化剂下聚合成新型硬性长链复合物，接着以新型硬性长链复合物作为引发剂合成溴基端官能化聚(2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉)，再与乙基磺酸盐反应得到黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物，然后用正丁胺裂解黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物，在空气下氧化形成二硫键，从而将硬性长链与可逆软链段连接得到软硬段结合复合物，最后再将软硬段结合复合物与壳聚糖混合，通过软硬段结合复合物的硬性长链上的羧基与壳聚糖上的氨基在催化剂的作用下发生酰胺反应
进行结合，得到软硬段结合的弹性聚合物粘结剂。
24.(2)本发明提供一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂及其制备方法，本发明提供的粘结剂含有软硬段结构，其中硬性长链对于硅在嵌锂时的体积膨胀有一定的束缚力，并将硫化物引入到软链的端基，由于可以迅速完成自我愈合过程，使得脱硫键和弱氢键能够消散应变能量，赋予了粘结剂良好的自我修复能力和弹性，高弹性可收紧颗粒间的接触并保持电极的完整性。
25.(3)本发明提供一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂及其制备方法，本发明还通过引入壳聚糖，进一步提高了粘结剂的附着力，能够稳定地将活性物质、导电剂和集流体粘接在一起，缩短了锂离子的传输途径，提高了硅基的库伦效率和电化学稳定性。
具体实施方式
26.以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
27.需要说明的是，无特殊说明外，本发明中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
28.实施例1
29.一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
30.(1)制备新型硬性长链复合物：在氮气氛围下，将6.2g4,4
‑
双(3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯)戊酸、0.01g二月桂酸二丁基锡和2.5g二苯基甲烷异氰酸酯加入到100ml四氢呋喃溶剂中，在70℃下搅拌30min，然后在60℃下真空干燥72h，即得到新型硬性长链复合物；
31.(2)制备溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物：将4.3g新型硬性长链复合物、8.5g2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉和30g乙腈装入预干燥的聚合管中，通过三个冷冻
‑
泵
‑
融化循环将反应混合物进行脱气，然后密封，将反应混合物加热到75℃反应20h，反应结束后，加入乙醚沉淀分离残留的聚合物产物，并通过真空烘箱于室温下干燥24h，即得到溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物；
32.(3)制备黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物：将4.3g溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物和3g乙基黄原酸钠加入到50g乙腈溶剂中混合均匀，得到混合液，在氮气氛围、室温下将混合液反应16h，待反应结束后，将反应所得产物过滤除去盐，并在减压下除去溶剂，然后再将产物溶解在二氯甲烷中并过滤，接着用饱和氯化钠水溶液洗涤3次，所得有机相用无水硫酸钠进行干燥，然后经过滤后用旋蒸仪除去溶剂，并在二乙醚中沉淀出复合物，将复合物在真空烘箱中于室温下干燥24h，即得到黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物；
33.(4)制备软硬段结合复合物：将4.3g黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物溶解在100g四氢呋喃溶剂中，再加入2g正丁胺，使混合物在室温下搅拌反应6h，待反应结束后，在乙醚中沉淀出复合物，经过滤后将所得复合物在真空烘箱中于室温下干燥24h，即得到软硬段结合复合物；
34.(5)制备弹性聚合物粘结剂：将5g壳聚糖溶解在30mln,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的混合溶液中，其中n,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的体积比为2:1，然后向其中加入5g软硬段结合复合物，0.4g1
‑
乙基
‑3‑
(二甲基氨基丙基碳二亚胺)和0.1gn
‑
羟基琥珀酰亚胺，在4℃下搅拌24h，待反应完成后，将反应产物在
‑
55℃下冷冻干燥72h，即得到弹性聚合物粘结剂。
35.实施例2
36.一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
37.(1)制备新型硬性长链复合物：在氮气氛围下，将6.4g4,4
‑
双(3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯)戊酸、0.02g二月桂酸二丁基锡和2g二苯基甲烷异氰酸酯加入到100ml四氢呋喃溶剂中，在70℃下搅拌30min，然后在60℃下真空干燥72h，即得到新型硬性长链复合物；
38.(2)制备溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物：将4.3g新型硬性长链复合物、10g2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉和30g乙腈装入预干燥的聚合管中，通过三个冷冻
‑
泵
‑
融化循环将反应混合物进行脱气，然后密封，将反应混合物加热到75℃反应20h，反应结束后，加入乙醚沉淀分离残留的聚合物产物，并通过真空烘箱于室温下干燥24h，即得到溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物；
39.(3)制备黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物：将4.3g溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物和3.2g乙基黄原酸钠加入到50g乙腈溶剂中混合均匀，得到混合液，在氮气氛围、室温下将混合液反应16h，待反应结束后，将反应所得产物过滤除去盐，并在减压下除去溶剂，然后再将产物溶解在二氯甲烷中并过滤，接着用饱和氯化钠水溶液洗涤3次，所得有机相用无水硫酸钠进行干燥，然后经过滤后用旋蒸仪除去溶剂，并在二乙醚中沉淀出复合物，将复合物在真空烘箱中于室温下干燥24h，即得到黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物；
40.(4)制备软硬段结合复合物：将4.3g黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物溶解在100g四氢呋喃溶剂中，再加入2.3g正丁胺，使混合物在室温下搅拌反应5h，待反应结束后，在乙醚中沉淀出复合物，经过滤后将所得复合物在真空烘箱中于室温下干燥24h，即得到软硬段结合复合物；
41.(5)制备弹性聚合物粘结剂：将4g壳聚糖溶解在30mln,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的混合溶液中，其中n,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的体积比为2:1，然后向其中加入4g软硬段结合复合物，0.2g1
‑
乙基
‑3‑
(二甲基氨基丙基碳二亚胺)和0.05gn
‑
羟基琥珀酰亚胺，在4℃下搅拌24h，待反应完成后，将反应产物在
‑
55℃下冷冻干燥72h，即得到弹性聚合物粘结剂。
42.实施例3
43.一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
44.(1)制备新型硬性长链复合物：在氮气氛围下，将6.5g4,4
‑
双(3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯)戊酸、0.025g二月桂酸二丁基锡和2.2g二苯基甲烷异氰酸酯加入到100ml四氢呋喃溶剂中，在60℃下搅拌35min，然后在60℃下真空干燥72h，即得到新型硬性长链复合物；
45.(2)制备溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物：将4.3g新型硬性长链复合物、9g2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉和35g乙腈装入预干燥的聚合管中，通过三个冷冻
‑
泵
‑
融化循环将反应混合物进行脱气，然后密封，将反应混合物加热到75℃反应20h，反应结束后，加入乙醚沉淀分离残留的聚合物产物，并通过真空烘箱于室温下干燥24h，即得到溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物；
46.(3)制备黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物：将4.3g溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物和3.8g乙基黄原酸钠加入到50g乙腈溶剂中混合均匀，得到混合液，在氮气氛围、室温下将混合液反应16h，待反应结束后，将反应所得产物过滤除去盐，并在减压下除去溶剂，然后再将产物溶解在二氯甲烷中并过滤，接着用饱和氯化钠水溶液洗涤3次，所得有机相用无水硫酸钠进行干燥，然后经过滤后用旋蒸仪除去溶剂，并在二乙醚中沉淀出复合物，将复合物在真空烘箱中于室温下干燥24h，即得到黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物；
47.(4)制备软硬段结合复合物：将4.3g黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物溶解在100g四氢呋喃溶剂中，再加入2.8g正丁胺，使混合物在室温下搅拌反应6h，待反应结束后，在乙醚中沉淀出复合物，经过滤后将所得复合物在真空烘箱中于室温下干燥26h，即得到软硬段
结合复合物；
48.(5)制备弹性聚合物粘结剂：将5g壳聚糖溶解在30mln,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的混合溶液中，其中n,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的体积比为2:1，然后向其中加入5g软硬段结合复合物，0.32g1
‑
乙基
‑3‑
(二甲基氨基丙基碳二亚胺)和0.08gn
‑
羟基琥珀酰亚胺，在4℃下搅拌24h，待反应完成后，将反应产物在
‑
55℃下冷冻干燥72h，即得到弹性聚合物粘结剂。
49.实施例4
50.一种应用于离子电池硅电极的弹性聚合物粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
51.(1)制备新型硬性长链复合物：在氮气氛围下，将6.8g4,4
‑
双(3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯)戊酸、0.03g二月桂酸二丁基锡和2.5g二苯基甲烷异氰酸酯加入到100ml四氢呋喃溶剂中，在80℃下搅拌25min，然后在60℃下真空干燥72h，即得到新型硬性长链复合物；
52.(2)制备溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物：将4.3g新型硬性长链复合物、12g2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉和40g乙腈装入预干燥的聚合管中，通过三个冷冻
‑
泵
‑
融化循环将反应混合物进行脱气，然后密封，将反应混合物加热到75℃反应20h，反应结束后，加入乙醚沉淀分离残留的聚合物产物，并通过真空烘箱于室温下干燥24h，即得到溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物；
53.(3)制备黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物：将4.3g溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物和5g乙基黄原酸钠加入到50g乙腈溶剂中混合均匀，得到混合液，在氮气氛围、室温下将混合液反应16h，待反应结束后，将反应所得产物过滤除去盐，并在减压下除去溶剂，然后再将产物溶解在二氯甲烷中并过滤，接着用饱和氯化钠水溶液洗涤3次，所得有机相用无水硫酸钠进行干燥，然后经过滤后用旋蒸仪除去溶剂，并在二乙醚中沉淀出复合物，将复合物在真空烘箱中于室温下干燥24h，即得到黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物；
54.(4)制备软硬段结合复合物：将4.5g黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物溶解在100g四氢呋喃溶剂中，再加入3.5g正丁胺，使混合物在室温下搅拌反应6h，待反应结束后，在乙醚中沉淀出复合物，经过滤后将所得复合物在真空烘箱中于室温下干燥28h，即得到软硬段结合复合物；
55.(5)制备弹性聚合物粘结剂：将5g壳聚糖溶解在30mln,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的混合溶液中，其中n,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的体积比为2:1，然后向其中加入5g软硬段结合复合物，0.4g1
‑
乙基
‑3‑
(二甲基氨基丙基碳二亚胺)和0.1gn
‑
羟基琥珀酰亚胺，在4℃下搅拌24h，待反应完成后，将反应产物在
‑
55℃下冷冻干燥72h，即得到弹性聚合物粘结剂。
56.对比例1
57.一种应用于离子电池硅电极的粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
58.(1)制备溴
‑
软链
‑
溴复合物：将1.7g三溴甲基苯、15g的2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉和50ml乙腈装入预干燥的聚合管中，通过三个冷冻
‑
泵
‑
融化循环将反应混合物进行脱气，然后密封，将反应混合物加热到75℃反应20h，反应结束后，加入乙醚沉淀分离残留的聚合物产物，并通过真空烘箱于室温下干燥24h，即得到溴
‑
软链
‑
溴复合物；
59.(2)制备黄药
‑
软链
‑
黄药复合物：将4.3g溴
‑
软链
‑
溴复合物和3.8g乙基黄原酸钠加入到50g乙腈溶剂中混合均匀，得到混合液，在氮气氛围、室温下将混合液反应16h，待反应结束后，将反应所得产物过滤除去盐，并在减压下除去溶剂，然后再将产物溶解在二氯甲烷中并过滤，接着用饱和氯化钠水溶液洗涤3次，所得有机相用无水硫酸钠进行干燥，然后经过滤后用旋蒸仪除去溶剂，并在二乙醚中沉淀出复合物，将复合物在真空烘箱中于室温
下干燥24h，即得到黄药
‑
软链
‑
黄药复合物；
60.(3)制备软硬段结合复合物：将4.3g黄药
‑
软链
‑
黄药复合物溶解在100g四氢呋喃溶剂中，再加入2.8g正丁胺，使混合物在室温下搅拌反应6h，待反应结束后，在乙醚中沉淀出复合物，经过滤后将所得复合物在真空烘箱中于室温下干燥26h，即得到可逆软链复合物；
61.(4)制备聚合物粘结剂：将5g壳聚糖溶解在30mln,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的混合溶液中，其中n,n
‑
二甲基甲酰胺和乙酸的体积比为2:1，然后向其中加入5g可逆软链复合物，0.32g1
‑
乙基
‑3‑
(二甲基氨基丙基碳二亚胺)和0.08gn
‑
羟基琥珀酰亚胺，在4℃下搅拌24h，待反应完成后，将反应产物在
‑
55℃下冷冻干燥72h，即得到聚合物粘结剂。
62.对比例2
63.一种应用于离子电池硅电极的粘结剂的制备方法，包括如下步骤：
64.(1)制备新型硬性长链复合物：在氮气氛围下，将6.5g4,4
‑
双(3,5
‑
二溴
‑4‑
羟基苯)戊酸、0.025g二月桂酸二丁基锡和2.2g二苯基甲烷异氰酸酯加入到100ml四氢呋喃溶剂中，在60℃下搅拌35min，然后在60℃下真空干燥72h，即得到新型硬性长链复合物；
65.(2)制备溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物：将4.3g新型硬性长链复合物、9g2
‑
乙基
‑2‑
恶唑啉和35g乙腈装入预干燥的聚合管中，通过三个冷冻
‑
泵
‑
融化循环将反应混合物进行脱气，然后密封，将反应混合物加热到75℃反应20h，反应结束后，加入乙醚沉淀分离残留的聚合物产物，并通过真空烘箱于室温下干燥24h，即得到溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物；
66.(3)制备黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物：将4.3g溴
‑
新型硬性长链
‑
溴复合物和3.8g乙基黄原酸钠加入到50g乙腈溶剂中混合均匀，得到混合液，在氮气氛围、室温下将混合液反应16h，待反应结束后，将反应所得产物过滤除去盐，并在减压下除去溶剂，然后再将产物溶解在二氯甲烷中并过滤，接着用饱和氯化钠水溶液洗涤3次，所得有机相用无水硫酸钠进行干燥，然后经过滤后用旋蒸仪除去溶剂，并在二乙醚中沉淀出复合物，将复合物在真空烘箱中于室温下干燥24h，即得到黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物；
67.(4)制备软硬段结合复合物粘结剂：将4.3g黄药
‑
新型硬性长链
‑
黄药复合物溶解在100g四氢呋喃溶剂中，再加入2.8g正丁胺，使混合物在室温下搅拌反应6h，待反应结束后，在乙醚中沉淀出复合物，经过滤后将所得复合物在真空烘箱中于室温下干燥26h，即得到软硬段结合复合物粘结剂。
68.将实施例1
‑
4和对比例1
‑
2所制备的粘结剂分别与si/c、导电碳黑配置成混合浆料，使用刮刀涂法将混合浆料浇筑在电极的铜箔上，将电极先在真空烘箱中于130℃下干燥4h，然后在60℃下干燥12h，得到电极，将由实施例1
‑
4和对比例1
‑
2所制备的粘结剂得到的电极进行电化学性能测试，在循环性能前三个周期的恒定电流密度为0.1a/g，随后周期的电流密度为0.2a/g，循环300次时，测试其电池容量，实验结果如下表所示：
[0069][0070]
从表中可以看出，本实施例所制备的粘结剂在硅含量达到16wt％时，依旧保持着比较高的电池容量，且电池容量随着硅含量的增多而增大，对比例1中没有引入硬性长链复合物，导致对硅的体积变化没有约束，当经过300次循环以后，活性物质的多次巨大体积变化使其发生裂解或粉碎，导致活性锂与新暴露的硅表面不断形成sei膜，不能够保持电极的完整性，并且当硅含量超过10wt％以后，这一现象更加明显，使得硅的容量降低明显，对比例2中没有引入壳聚糖，当硅含量超过10wt％以后，容量明显降低，说明壳聚糖的引入，能够提高粘结剂的附着力，将活性物质、导电剂和集流体粘接在一起，缩短了锂离子的传输途径，提高了硅基的库伦效率和电化学稳定性。
[0071]
最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明。对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改或改进，均属于本发明要求保护的范围之内。