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CN118108905B - 电极浆料添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents

电极浆料添加剂及其制备方法和应用 Download PDF

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CN118108905B
CN118108905B CN202410256367.3A CN202410256367A CN118108905B CN 118108905 B CN118108905 B CN 118108905B CN 202410256367 A CN202410256367 A CN 202410256367A CN 118108905 B CN118108905 B CN 118108905B
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electrode
additive
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Shenzhen Yanyi New Materials Co Ltd
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Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种电极浆料添加剂及其制备方法和应用，所述电极浆料添加剂包括主分散剂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A、单体B和单体C；其中，所述单体A的结构式为：CH2＝CR1R2，其中，R1为‑H或C1～C3饱和烃基，R2选自‑OR3或‑COOR3；所述单体B的结构式为：O＝P(OR4)(OR5)(OR6)；其中，R4、R5和R6相同或不同，且各自独立地选自‑H或‑R7R8C＝CHR9，且R4、R5和R6不同时为‑H；所述单体C的结构式为：CH2＝CR10R11。本发明提供的电极浆料添加剂可以提高浆料粘度的稳定性，同时提高极片涂布面密度的一致性。

Description

电极浆料添加剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种电极浆料添加剂及其制备方法和应用。
背景技术
锂离子电池是一种性能优异的清洁能源。近年来，随着科技进步发展，人们对锂离子电池的需求越来越大，对其性能的要求也越来越高。提高能量密度是获得高性能锂离子电池的有效方法。
目前，通过提高正负极极片涂层厚度，在电池有限的体积空间内减少集流体和隔膜的占比，是提高电池高能量密度的有效途径之一。然而，随着电极极片涂层厚度增加，集流体上浆量增大，在固定产线设备和工艺下，会带来能耗增大和极片难以烘干等棘手问题，此类问题可以通过提高电极浆料的固含量，减少电极浆料中溶剂的比例来缓解。然而，提高电极浆料固含量后，浆料粘度稳定性恶化明显，极片涂布面密度一致性变差。
现常用浆料分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)类材料，其结构和作用相对单一，无法显著解决浆料粘度稳定性和极片涂布面密度一致性变差的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供了电极浆料添加剂及其制备方法和应用，本发明提供的电极浆料添加剂应用于电极浆料中，可以降低浆料粘度增长速度，提高浆料粘度的稳定性，同时提高极片涂布面密度的一致性，从而提高电芯良率。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种电极浆料添加剂，所述电极浆料添加剂包括主分散剂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A、单体B和单体C；
其中，所述单体A的结构式为：CH2＝CR1R2，
其中，R1为-H或C1～C3饱和烃基，R2选自-OR3或-COOR3，R3选自C5～C36饱和或不饱和链式烃基；
所述单体B的结构式为：O＝P(OR4)(OR5)(OR6)；
其中，R4、R5和R6相同或不同，且各自独立地选自-H或-R7R8C＝CHR9，且R4、R5和R6不同时为-H；
R7为-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-或
-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-CH2-或
-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-OC-；
n、m和k各自独立地为0～60中的任意整数，且n、m和k不同时为0；
R8为-H或C1～C3饱和烃基；
R9为-H或-COOH；
所述单体C的结构式为：CH2＝CR10R11；
其中，R10为-H或C1～C3饱和烃基；
R11为-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-R13或-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-CH2CH2NHCO-R13或-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-CH2CH2NH-R13；
x、y和z各自独立地为0～60中的任意整数，且x、y和z不同时为0；
R12选自-O-、-COO-、-CH2O-、-CH2CH2O-或-CH2CH2CH2O-；R13选自C5～C36饱和或不饱和链式烃基。
本发明提供的电极浆料添加剂应用于电极浆料中，可以降低浆料粘度增长速度，提高浆料粘度的稳定性，同时提高极片涂布面密度的一致性，从而提高电芯良率。
进一步地，所述R3为-CH2(CH2CH2)5CH3、-CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3、-CH2(CH2CH2)8CH3、-CH2(CH2CH2)14CH3或-CH2(CH2CH2)3CH2CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3；
和/或，所述R7为-(CH2CH2O)12-、-(CH2CH2O)24CH2-、-(CH2CH2O)18(CH2CH2CH2O)12OC-、-(CH2CH2O)12OC-、-(CH2CH2O)60-或-(CH2CH2O)24-；
和/或，所述R11为-O(CH2CH2O)42CH2(CH2CH2)5CH3、-COO(CH2CH2O)42CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)8CH3、-CH2CH2O(CH2CH2O)12CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)3CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3或-CH2O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)10CH2CH2NHCH2(CH2CH2)5CH3。
进一步地，所述单体A选自下述的化合物：
CH2＝CHOCH2(CH2CH2)5CH3、
CH2＝CHOCH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3、
CH2＝C(CH3)COOCH2(CH2CH2)8CH3、
CH2＝C(CH3)COOCH2(CH2CH2)3CH2CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3；
和/或，所述单体B选自下述的化合物：
O＝P(OH)(OH)(O(CH2CH2O)12CH＝CH2)、
O＝P(OH)(O(CH2CH2O)24CH2CH＝CH2)(O(CH2CH2O)24CH2CH＝CH2)、
O＝P(O(CH2CH2O)18(CH2CH2CH2O)12OCCH＝CH2)(O(CH2CH2O)12OCCH＝CH2)
(O(CH2CH2O)24CH＝CH2)、
O＝P(OH)(OH)(O(CH2CH2O)60CH＝CHCOOH)；
和/或，所述单体C选自下述的化合物：
CH2＝CHO(CH2CH2O)42CH2(CH2CH2)5CH3、
CH2＝CHCOO(CH2CH2O)42CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)8CH3、
CH2＝CHCH2O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)10CH2CH2NHCH2(CH2CH2)5CH3、
CH2＝C(CH3)CH2CH2O(CH2CH2O)12CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)3CH＝CH(CH2CH2)3CH2C
H3；
和/或，所述主分散剂的重均分子量为3000～50000；
和/或，所述单体A、单体B和所述单体C的质量比为(10～30)：(35～65)：(25～40)；
和/或，所述单体B的质量不小于单体C的质量。
进一步地，所述电极浆料添加剂还包括pH调节剂，所述pH调节剂的用量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为1.0～9.0；
和/或，所述电极浆料添加剂还包括辅助分散剂，所述辅助分散剂为含氰基聚合物。
进一步地，所述pH调节剂包括碱金属氢氧化物、氨、有机胺类化合物中的至少一种；
和/或，所述含氰基聚合物包括聚丙烯腈、聚(丙烯腈-丁二烯)、聚(丙烯腈-乙烯基吡咯烷酮)、氢化聚(丙烯腈-丁二烯)、聚(丙烯腈-丙烯酸)、聚(丙烯腈-丙烯酸羟乙酯)、聚(丙烯腈-丙烯酸-丙烯酸羟乙酯)中的至少一种；
和/或，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计算，所述辅助分散剂的质量占单体A、单体B和单体C的总质量的1％～5％。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的电极浆料添加剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将所述单体A、单体B和所述单体C溶解于第一溶剂中，得到单体混合溶液；
S2、向所述单体混合溶液中持续充入惰性气体，并加入引发剂和链转移剂，进行聚合反应，得到包括所述主分散剂的电极浆料添加剂。
进一步地，所述第一溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氧六环、水中的至少一种；
和/或，以所述电极浆料添加剂和第一溶剂的总质量为100％计，所述第一溶剂的质量占比为10％～70％；
和/或，所述惰性气体为N2；
和/或，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸盐、过氧化氢、过氧化羧酸酯、过氧化二碳酸酯中的至少一种；
和/或，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计，所述引发剂的添加质量占单体A、单体B和单体C的总质量的0.1～5％；
和/或，所述链转移剂包括巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、正丁硫醇、正辛硫醇、叔丁硫醇、十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、巯基乙酸-2-乙基己酯、巯基乙酸异辛酯、巯基丙酸异辛酯中的至少一种；
和/或，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计，所述链转移剂的添加质量占单体A、单体B和单体C的总质量的0.1％～3％；
和/或，在步骤S2后，所述制备方法还包括以下步骤：
加入所述pH调节剂；
和/或，在步骤S2后，所述制备方法还包括以下步骤：
加入所述辅助分散剂。
第三方面，本发明提供了一种电极浆料，所述电极浆料包含如第一方面所述的电极浆料添加剂或由第二方面所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂。
第四方面，本发明提供了一种电极极片，所述电极极片包含第一方面所述的电极浆料添加剂或由第二方面所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂或第三方面所述的电极浆料。
第五方面，本发明提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包含第一方面所述的电极浆料添加剂或由第二方面所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂或第三方面所述的电极浆料或第四方面所述的电极极片。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括以下一项：
本发明提供的电极浆料添加剂应用于电极浆料中，可以降低浆料粘度增长速度，提高浆料粘度的稳定性，同时提高极片涂布面密度的一致性，从而提高电芯良率。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下列实施例中未注明具体条件的工艺参数，通常按照常规条件。除非特别说明，本发明中所用到的原料均能从市售商品中获取。
在本发明中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本发明中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种电极浆料添加剂，所述电极浆料添加剂包括主分散剂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A、单体B和单体C；
其中，所述单体A的结构式为：CH2＝CR1R2，
其中，R1为-H或C1～C3饱和烃基，R2选自-OR3或-COOR3，R3选自C5～C36饱和或不饱和链式烃基；
所述单体B的结构式为：O＝P(OR4)(OR5)(OR6)；
其中，R4、R5和R6相同或不同，且各自独立地选自-H或-R7R8C＝CHR9，且R4、R5和R6不同时为-H；
R7为-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-或
-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-CH2-或
-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-OC-；
n、m和k各自独立地为0～60(例如可以为0、5、10、15、20、25、30、40、50或60)中的任意整数，优选为5～25，且n、m和k不同时为0；
R8为-H或C1～C3饱和烃基；
R9为-H或-COOH；
所述单体C的结构式为：CH2＝CR10R11；
其中，R10为-H或C1～C3饱和烃基；
R11为-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-R13或-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-CH2CH2NHCO-R13或-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-CH2CH2NH-R13；
x、y和z各自独立地为0～60(例如可以为0、5、10、15、20、25、30、40、50或60)中的任意整数，优选为10～45，且x、y和z不同时为0；
R12选自-O-、-COO-、-CH2O-、-CH2CH2O-或-CH2CH2CH2O-；R13选自C5～C36饱和或不饱和链式烃基。
针对现有技术中，采用高固含量电极浆料时，浆料粘度稳定性差，导致浆料在流道中容易出现堵管、极片涂布面密度一致性变差，以及浆料在搅拌加工过程中混入的空气的溢出逐渐变得困难，从而导致极片在烘干后，极片表面出现凹坑、裂纹等系列问题，本发明的目的在于提供一种电极浆料添加剂，其通过添加电极浆料添加剂以降低浆料粘度增长速度，提高浆料的稳定性，同时减少浆料起泡，改善极片涂布质量，从而提高电芯性能。
本发明提供的电极浆料添加剂应用于电极浆料中，可以降低浆料粘度增长速度，有效提高电极浆料的流动性，稳定浆料在高固含量下的粘度，提高浆料粘度的稳定性，同时提高极片涂布面密度的一致性，从而提高电芯良率。
具体的，所述单体A含有低极性的C5～C36饱和或不饱和链式烃基，能对包覆有碳层的无机主材颗粒表面形成较好的吸附作用，减少浆料添加剂脱落而失效的可能性；同时，未吸附的烃基部分能形成有效的空间体积位阻作用，防止浆料颗粒的再次聚并，从而提高浆料稳定性。
需要说明的是，本发明中的“C5～C36饱和或不饱和链式烃基”是指碳原子数为5-36的饱和或不饱和链式烃基。
所述单体B具有高的表面活性，能显著降低表面张力，使添加剂对颗粒表面的浸润能力大大增强，与颗粒表面的接触更加充分和均匀；同时，增加添加剂的锚固速度，使添加剂高效地发挥作用。另一方面，所述单体B能给予电极浆料添加剂一定的交联度，且不产生导致加工变得困难的凝胶现象，这种形成了微交联的网络结构，有利于进一步稳定浆料状态，提高极片加工的一致性。
所述单体C具有较佳的溶剂化作用，能舒展在极性溶剂体系(如水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、1,4-二氧六环等)，覆盖在颗粒表面，提高颗粒分散性并防止颗粒絮凝。因此，如果单体C中的x、y和z数值过小，分子链长度不足，不能产生足够的包覆作用和空间位阻，颗粒较易产生二次团聚，从而导致添加剂的粘度稳定效果下降；如果单体C中的x、y和z数值过大，分子链长度过长，这不仅导致添加剂从颗粒表面解吸附，而且还导致分子链在颗粒表面产生折叠，从而压缩空间或引起与相邻分子的缠结，并最终发生颗粒的再聚集或絮凝。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述R3为-CH2(CH2CH2)5CH3、-CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3、-CH2(CH2CH2)8CH3、-CH2(CH2CH2)3CH2CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3或-CH2(CH2CH2)14CH3。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述R7为-(CH2CH2O)12-、-(CH2CH2O)24CH2-、-(CH2CH2O)18(CH2CH2CH2O)12OC-、-(CH2CH2O)12OC-、-(CH2CH2O)60-或-(CH2CH2O)24-。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述R11为-O(CH2CH2O)42CH2(CH2CH2)5CH3、-COO(CH2CH2O)42CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)8CH3、-CH2CH2O(CH2CH2O)12CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)3CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3或-CH2O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)10CH2CH2NHCH2(CH2CH2)5CH3。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述单体A选自下述的化合物：
CH2＝CHOCH2(CH2CH2)5CH3、
CH2＝CHOCH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3、
CH2＝C(CH3)COOCH2(CH2CH2)8CH3或
CH2＝C(CH3)COOCH2(CH2CH2)3CH2CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述单体B选自下述的化合物：
O＝P(OH)(OH)(O(CH2CH2O)12CH＝CH2)、
O＝P(OH)(O(CH2CH2O)24CH2CH＝CH2)(O(CH2CH2O)24CH2CH＝CH2)、
O＝P(O(CH2CH2O)18(CH2CH2CH2O)12OCCH＝CH2)(O(CH2CH2O)12OCCH＝CH2)(
O(CH2CH2O)24CH＝CH2)或
O＝P(OH)(OH)(O(CH2CH2O)60CH＝CHCOOH)。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述单体C选自下述的化合物：
CH2＝CHO(CH2CH2O)42CH2(CH2CH2)5CH3、
CH2＝CHCOO(CH2CH2O)42CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)8CH3、
CH2＝CHCH2O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)10CH2CH2NHCH2(CH2CH2)5CH3或
CH2＝C(CH3)CH2CH2O(CH2CH2O)12CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)3CH＝CH(CH2CH2)3
CH2CH3。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述主分散剂的重均分子量为3000～50000，例如可以为3000、5000、10000、15000、20000、25000、30000、35000、40000、45000或50000。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述单体A、单体B和所述单体C的质量比为(10～30)：(35～65)：(25～40)，优选地，三者质量比之和等于100，例如可以为20:55:25、10:65:25、30:35:35、20:40:40。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述单体B的质量不小于单体C的质量。所述单体B的质量小于单体C的质量时，会导致添加剂的效果下降，浆料粘度增长变大。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述电极浆料添加剂还包括pH调节剂，所述pH调节剂的用量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为1.0～9.0，例如可以为1.0、3.0、5.0、7.0或9.0，优选为5～9。具有合适pH值的电极浆料添加剂能使添加剂在浆料的无机主材颗粒的表面形成一定厚度的带电荷圈层，使无机主材颗粒间产生排斥作用，防止材料凝聚，提高浆料的分散稳定性。要获得合适的pH值，可以通过加入pH调节剂进行调节。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述pH调节剂包括碱金属氢氧化物、氨、有机胺类化合物中的至少一种。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述碱金属氢氧化物选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述有机胺类化合物选自二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、正丁醇胺、异丁醇胺、四甲基氢氧化铵、四甲基胍中的至少一种。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述电极浆料添加剂还包括辅助分散剂，所述辅助分散剂为含氰基聚合物。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，所述含氰基聚合物包括聚丙烯腈、聚(丙烯腈-丁二烯)、聚(丙烯腈-乙烯基吡咯烷酮)、氢化聚(丙烯腈-丁二烯)、聚(丙烯腈-丙烯酸)、聚(丙烯腈-丙烯酸羟乙酯)、聚(丙烯腈-丙烯酸-丙烯酸羟乙酯)中的至少一种。
上述电极浆料添加剂中，作为一种可选实施方式，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计算，所述辅助分散剂的质量占单体A、单体B和单体C的总质量的1％～5％。如果辅助分散剂的质量占比过多或过少，都会降低浆料粘度的稳定性。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的电极浆料添加剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将所述单体A、单体B和所述单体C溶解于第一溶剂中，得到单体混合溶液；
S2、向所述单体混合溶液中持续充入惰性气体，并加入引发剂和链转移剂，进行聚合反应，得到包括所述主分散剂的电极浆料添加剂。
本发明提供了上述电极浆料添加剂的制备方法，该方法简单易施行，适合于大规模生产。本发明所述电极浆料添加剂的存在或使用方式可以是去除第一溶剂的固态添加剂也可以是含有第一溶剂和电极浆料添加剂的混合液。具体以怎样的方式存在或使用根据实际需要确定。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，所述聚合反应的类型为自由基聚合反应，只要能使所述单体A、单体B和所述单体C的聚合形成一定链长的聚合物，其反应条件不限。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，作为一种可选实施方式，所述第一溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氧六环、水中的至少一种。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，作为一种可选实施方式，以所述电极浆料添加剂和第一溶剂的总质量为100％计，所述第一溶剂的质量占比为10％～70％；(例如可以为10％、30％、50％或70％)。需要说明的是，所述电极浆料添加剂和第一溶剂的总质量是包括电极浆料添加剂中所有物质和第一溶剂的总质量，例如当电极浆料添加剂中包括单体A、单体B、单体C和辅助分散剂时，所述电极浆料添加剂和第一溶剂的总质量是单体A、单体B、单体C、辅助分散剂和第一溶剂的总质量。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，作为一种可选实施方式，所述惰性气体为N2。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，所述引发剂的种类不限，所有能受热分解成自由基的化合物，均可作为本发明中的引发剂，作为一种可选方式，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸盐、过氧化氢、过氧化羧酸酯、过氧化二碳酸酯中的至少一种。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，所述引发剂的添加量根据反应体系中所有单体(单体A、单体B和单体C)的总质量而变化，作为一种可选方式，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计，所述引发剂的添加质量占单体A、单体B和单体C的总质量的0.1～5％，例如可以为0.1％、0.5％、1％、3％或5％。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，为控制反应的稳定性，可以在加入引发剂的同时，额外加入链转移剂，所述链转移剂的种类不限，所有能使链增长自由基发生自由基转移的物质，均可作为本发明中的链转移剂，作为一种可选方式，所述链转移剂可以包括巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、正丁硫醇、正辛硫醇、叔丁硫醇、十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、巯基乙酸-2-乙基己酯、巯基乙酸异辛酯、巯基丙酸异辛酯中的至少一种。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，所述链转移剂的添加量根据反应体系中所有单体(单体A、单体B和单体C)的总质量而变化，作为一种可选方式，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计，所述链转移剂的添加质量占单体A、单体B和单体C的总质量的0.1％～3％，例如可以为0.1％、0.5％、1％或3％。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，所述聚合反应的条件包括反应时间，但为了提高反应效率、降低能耗，可选择合适的反应时间，作为一种可选方式，所述反应时间为2h～24h，例如可以为2h、4h、6h、8h、10h、15h、20h或24h。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，所述聚合反应的条件还包括反应温度，但为了提高反应效率、降低能耗，可选择合适的反应温度，作为一种可选方式，所述反应温度为60～100℃，例如可以为60℃、70℃、80℃、90℃或100℃。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，所述聚合反应的条件还包括反应压力，但为了提高反应效率、降低能耗，可选择合适的反应压力，作为一种可选方式，所述反应压力为常压。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，作为一种可选实施方式，在步骤S2后，所述制备方法还包括以下步骤：
加入所述pH调节剂。
上述电极浆料添加剂的制备方法中，作为一种可选实施方式，在步骤S2后，所述制备方法还包括以下步骤：
加入所述辅助分散剂。
第三方面，本发明提供了一种电极浆料，所述电极浆料包含如第一方面所述的电极浆料添加剂或由第二方面所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂。
本发明提供了一种电极浆料，包括上述电极浆料添加剂，鉴于上述电极浆料添加剂所具有的优势，使得包含其的电极浆料具有优秀的粘度稳定性。
作为一种可选方式，所述电极浆料中还可以包括电极活性材料、导电剂、粘结剂、第二溶剂。
上述电极浆料中，以所述电极活性材料、导电剂和粘结剂的总质量为100％计，所述电极浆料添加剂的质量占电极活性材料、导电剂和粘结剂的总质量的0.05％～1.0％。
上述电极浆料中，所述电极浆料为正极浆料，所述电极活性材料为正极活性材料。
本发明电极浆料和/或电极极片对电极活性材料、导电剂、粘结剂的粒径和种类均没有特别限定。关于所采用的电极活性材料，可以包含但不限于锂铁磷氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂铁氧化物、锂镍锰氧化物、锂钴镍氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物以及它们的复合物中的任意一种或多种的组合。关于所采用的导电剂，可以包含但不限于导电炭黑、导电石墨、改性导电石墨、金属粒子、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、导电聚合物以及它们的复合物中的任意一种或多种的组合。关于所采用的粘结剂，可以包含但不限于聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚碳酸酯酰亚胺、聚脲酰亚胺、丁苯橡胶、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸-聚丙烯腈共聚物、聚丙烯酸酯-聚丙烯腈共聚物以及它们的复合物中的任意一种或多种的组合。
第四方面，本发明提供了一种电极极片，所述电极极片包含第一方面所述的电极浆料添加剂或由第二方面所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂或第三方面所述的电极浆料。
本发明提供了一种电极极片，包括上述电极浆料添加剂。鉴于上述电极浆料添加剂所具有的优势，可明显提高极片面密度的一致性。
第五方面，本发明提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包含第一方面所述的电极浆料添加剂或由第二方面所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂或第三方面所述的电极浆料或第四方面所述的电极极片。
下面结合具体实施例和对比例对本发明作进一步详细地描述。
下述实施例和对比例中多用到的单体的结构如下：
A1：CH2＝CHOCH2(CH2CH2)5CH3
A2：CH2＝CHOCH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3
A3：CH2＝C(CH3)COOCH2(CH2CH2)8CH3
A4：CH2＝C(CH3)COOCH2(CH2CH2)3CH2CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3
B1：O＝P(OH)(OH)(O(CH2CH2O)12CH＝CH2)
B2：O＝P(OH)(O(CH2CH2O)24CH2CH＝CH2)(O(CH2CH2O)24CH2CH＝CH2)
B3：O＝P(O(CH2CH2O)18(CH2CH2CH2O)12OCCH＝CH2)(O(CH2CH2O)12O CCH
＝CH2)(O(CH2CH2O)24CH＝CH2)
B4：O＝P(OH)(OH)(O(CH2CH2O)60CH＝CHCOOH)
C1：CH2＝CHO(CH2CH2O)42CH2(CH2CH2)5CH3
C2：CH2＝CHCOO(CH2CH2O)42CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)8CH3
C3：CH2＝CHCH2O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)10CH2CH2NHCH2(CH2C H2)5CH3。
C4:CH2＝C(CH3)CH2CH2O(CH2CH2O)12CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)3CH＝CH(CH2C
H2)3CH2CH3
实施例1
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂氢氧化锂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B1和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、55g单体B1和25g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)测试得到主分散剂的重均分子量为11000。
实施例2
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B2和单体C2。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将10g单体A1、65g单体B2和25g单体C2溶解于160g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入1.0g引发剂偶氮二异丁腈和0.3g链转移剂巯基乙醇，加热至60℃反应8h，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂(主分散剂)。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为1.6。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为24000。
实施例3
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂三乙醇胺，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A2、单体B2和单体C3。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将30g单体A2、35g单体B2和35g单体C3溶解于100g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入1.0g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至70℃反应8h，得到主分散剂，之后加入三乙醇胺，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，三乙醇胺的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为5.4。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为5.4。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为17000。
实施例4
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂N,N-二乙基乙醇胺，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A3、单体B3和单体C3。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A2、40g单体B2和40g单体C3溶解于200g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入1.4g引发剂偶氮二异丁腈和0.6g链转移剂巯基乙醇，加热至80℃反应4h，得到主分散剂，之后加入N,N-二乙基乙醇胺，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，N,N-二乙基乙醇胺的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为8.8。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为8.8。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为48000。
实施例5
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂、pH调节剂氢氧化锂和辅助分散剂聚丙烯腈，所述聚丙烯腈的重均分子量为30000，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B1和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、55g单体B1和25g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入2.0g聚丙烯腈和氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为11000。
实施例6
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂、pH调节剂氢氧化锂和辅助分散剂聚(丙烯腈-乙烯基吡咯烷酮)，所述聚(丙烯腈-乙烯基吡咯烷酮)的重均分子量为25000，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B1和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、55g单体B1和25g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入5.0g聚(丙烯腈-乙烯基吡咯烷酮)和氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为11000。
实施例7
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂、pH调节剂氢氧化锂和辅助分散剂聚(丙烯腈-丙烯酸-丙烯酸羟乙酯)，所述聚(丙烯腈-丙烯酸-丙烯酸羟乙酯)的重均分子量为26000，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B1和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、55g单体B1和25g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入1.0g聚(丙烯腈-丙烯酸-丙烯酸羟乙酯)和氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为11000。
实施例8
本实施例提供的电极浆料添加剂的制备方法与实施例1基本相同，除了将0.5g引发剂偶氮二异丁腈替换为3g引发剂偶氮二异丁腈。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为9600。
实施例9
本实施例提供的电极浆料添加剂的制备方法与实施例1相同，除了将0.5g链转移剂巯基乙醇替换为2g链转移剂巯基乙醇。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为6700。
实施例10
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂氢氧化锂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B2和单体C2。
该电极浆料添加剂的制备方法与实施例2基本相同，不同之处在于，加入氢氧化锂，具体包括以下步骤：
S1、将10g单体A1、65g单体B2和25g单体C2溶解于160g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入1.0g引发剂偶氮二异丁腈和0.3g链转移剂巯基乙醇，加热至60℃反应8h，得到主分散剂，之后加入氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为5.9。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为5.9。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为24000。
实施例11
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂异丁醇胺，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A4、单体B1和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A4、55g单体B1和25g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入异丁醇胺，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，异丁醇胺的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为7.0。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为7.0。
利用凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)测试得到主分散剂的重均分子量为22000。
实施例12
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂异丁醇胺，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B4和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、55g单体B4和25g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入异丁醇胺，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，异丁醇胺的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为7.5。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为7.5。
利用凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)测试得到主分散剂的重均分子量为18000。
实施例13
本实施例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂异丁醇胺，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B1和单体C4。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、55g单体B1和25g单体C4溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入异丁醇胺，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，异丁醇胺的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为8.7。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为8.7。
利用凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)测试得到主分散剂的重均分子量为47000。
对比例1
本对比例提供一种电极浆料添加剂，除了将单体A1的种类由CH2＝CHOCH2(CH2CH2)5CH3替换为CH2＝CHOCH2CH3，其余原料种类以及用量与实施例1相同。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体CH2＝CHOCH2CH3、55g单体B1和25g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本对比例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为9200。
对比例2
本对比例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂氢氧化锂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将44g单体A1和56g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为10000。
对比例3
本对比例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂氢氧化锂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1和单体B1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将27g单体A1和73g单体B1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为8800。
对比例4
本对比例提供一种电极浆料添加剂，除了将单体C1的种类由CH2＝CHO(CH2CH2O)42CH2(CH2CH2)5CH3替换为CH2＝CHO(CH2CH2O)42CH2CH3，其余原料种类以及用量与实施例1相同。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、55g单体B1和25g单体CH2＝CHO(CH2CH2O)42CH2CH3溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本对比例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用GPC测试得到主分散剂的重均分子量为12000。
对比例5
本对比例提供的电极浆料添加剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)材料。
对比例6
本对比例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂和pH调节剂氢氧化锂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B1和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于，单体B1的质量小于单体C1的质量，具体包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、25g单体B1和55g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.1。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.1。
利用凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography，GPC)测试得到主分散剂的重均分子量为13000。
对比例7
本对比例提供的电极浆料添加剂与实施例5基本相同，不同之处在于将辅助分散剂聚丙烯腈替换为PVP K30，本对比例提供的电极浆料添加剂包括主分散剂、pH调节剂氢氧化锂和PVP K30，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A1、单体B1和单体C1。
该电极浆料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20g单体A1、55g单体B1和25g单体C1溶解于140g第一溶剂N-甲基吡咯烷酮中，得到单体混合溶液；
S2、向单体混合溶液中持续充入惰性气体N2，向其中加入0.5g引发剂偶氮二异丁腈和0.5g链转移剂巯基乙醇，加热至75℃反应6h，得到主分散剂，之后加入2.0g PVP K30和氢氧化锂，混合，蒸干溶剂，得到电极浆料添加剂，氢氧化锂的加入量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为6.2。
对本实施例制备的电极浆料添加剂的pH值进行测试：将电极浆料添加剂溶于去离子水中，得到浓度为10wt％的水溶液，该水溶液的pH值为6.2。
为了比较上述实施例和对比例的技术效果，特设以下实验例。
实验例1
通过如下方法将实施例1～13及对比例1～7制备的电极浆料添加剂分别添加到电池电极浆料配方中配制成浆料：
以重量份计，将磷酸铁锂(湖南裕能新能源电池材料股份有限公司，型号Y9C)95.5份、导电炭黑Super P 1.5份、导电碳纳米管(天奈科技，型号LB156)0.5份、粘结剂PVDF(美国苏威，型号PVDF5130)2.5份，按照总固体成分(固体成分为磷酸铁锂、导电炭黑Super P、导电碳纳米管和粘结剂PVDF)质量含量67％的比例加入N-甲基吡咯烷酮，制成浆料基体，然后再向浆料基体中按照总固体质量的0.2％加入各实施例及对比例制备的电极浆料添加剂，并利用双行星搅拌机进行混合均匀，得到电极浆料。
同时以未添加电极浆料添加剂的浆料基体作为空白对照组。
采用上海方瑞仪器有限公司生产的NDJ-8S型数字旋转粘度计测试电极浆料在分散均匀后25℃下的初始动力粘度，以及电极浆料在静置24h后25℃下的动力粘度，具体结果如表1所示。
表1
由表1至少可以看出以下几点：
(1)由实施例1-13和空白对照组可知，本发明提供的电极浆料添加剂应用于电极浆料中，可以降低浆料粘度增长速度，提高浆料粘度的稳定性，同时也使得浆料的初始粘度大幅度下降，相同固含量条件下，低粘度浆料意味着涂布效率的提高，同理，现有相同施工粘度条件下，浆料固含提高，可以提高锂电池能量密度。
(2)由实施例1和实施例5-7可知，当电极浆料添加剂中包含辅助分散剂时，可以进一步提高电极浆料粘度的稳定性。
(3)由实施例2和实施例10可知，当电极浆料添加剂中包含pH调节剂时，具有合适pH值的电极浆料添加剂能提高浆料粘度的稳定性。
(4)由实施例1和对比例6可知，单体B的质量小于单体C的质量时，添加剂的效果下降，浆料粘度增长变大。
(5)由实施例5和对比例7可知，电极浆料添加剂中的辅助分散剂是含氰基聚合物时，可以提高电极浆料粘度的稳定性。
(6)由实施例1与对比例1对比可知，单体A1中R3基团为碳原子数超过5的烷基得到电极浆料添加剂对浆料粘度稳定性效果显著，而R3基团为乙基时得到电极浆料添加剂对浆料粘度稳定性效果很差；由实施例1与对比例4对比可知，单体C1中R13基团采用碳原子数超过5的烷基得到电极浆料添加剂对浆料粘度稳定性效果显著，而R13基团为乙基时得到电极浆料添加剂对浆料粘度稳定性效果很差。
(7)由实施例1与对比例2和3对比可知，三种单体减少任何一种都无法得到对浆料粘度稳定性具有良好效果的电极浆料添加剂。
实验例2
将实验例1中利用实施例1-13和对比例1-7所制得的电极浆料添加剂制备的浆料以及作为空白对照组的浆料基体制成极片，具体步骤如下：
分别将上述电极浆料或浆料基体经过100目筛网过滤后，通过挤压式涂布机涂布于16μm厚度的铝箔上，经110℃鼓风烘道干燥后，涂布长度为2000m的电极极片，检测并记录电极极片开始涂布后5m的面密度与结束涂布前5m的面密度数据。具体结果如表2所示。
表2
由表2至少可以看出以下几点：
(1)由实施例1-13和空白对照组可知，本发明提供的含有电极浆料添加剂的电极浆料在涂布前后，面密度几乎不发生变化，说明本发明提供的电极浆料添加剂在提高电极浆料粘度稳定性的同时，还可以提高电极浆料在极片上涂布面密度的一致性，从而提高电芯良率。
(2)由实施例1-13和对比例1-6可知，本发明提供的电极浆料添加剂之所以能够提高浆料粘度的稳定性，同时提高极片涂布面密度的一致性，是取决于单体A、单体B和单体C的选择和配合，并且pH调节剂的选择对进一步提高添加剂的效果也起着至关重要的作用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电极浆料添加剂，其特征在于，所述电极浆料添加剂包括主分散剂，所述主分散剂由以下组分经聚合反应制得：单体A、单体B和单体C；
其中，所述单体A的结构式为：CH2＝CR1R2，
其中，R1为-H或C1～C3饱和烃基，R2选自-OR3或-COOR3，R3选自C5～C36饱和或不饱和链式烃基；
所述单体B的结构式为：O＝P(OR4)(OR5)(OR6)；
其中，R4、R5和R6相同或不同，且各自独立地选自-H或-R7R8C＝CHR9，且R4、R5和R6不同时为-H；
R7为-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-或
-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-CH2-或
-(CH2CH2O)n(CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)k-OC-；
n、m和k各自独立地为0～60中的任意整数，且n、m和k不同时为0；
R8为-H或C1～C3饱和烃基；
R9为-H或-COOH；
所述单体C的结构式为：CH2＝CR10R11；
其中，R10为-H或C1～C3饱和烃基；
R11为-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-R13或
-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-CH2CH2NHCO-R13或-R12-(CH2CH2O)x(CH2CH2CH2O)y(CH2CH(CH3)O)z-CH2CH2NH-R13；
x、y和z各自独立地为0～60中的任意整数，且x、y和z不同时为0；
R12选自-O-、-COO-、-CH2O-、-CH2CH2O-或-CH2CH2CH2O-；R13选自C5～C36饱和或不饱和链式烃基；
所述单体A、单体B和所述单体C的质量比为(10～30)：(35～65)：(25～40)；
所述单体B的质量不小于单体C的质量。
2.根据权利要求1所述的电极浆料添加剂，其特征在于，所述R3为-CH2(CH2CH2)5CH3、-CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3、-CH2(CH2CH2)8CH3、-CH2(CH2CH2)14CH3或-CH2(CH2CH2)3CH2CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3；
和/或，所述R7为-(CH2CH2O)12-、-(CH2CH2O)24CH2-、-(CH2CH2O)18(CH2CH2CH2O)12OC-、-(CH2CH2O)12OC-、-(CH2CH2O)60-或-(CH2CH2O)24-；
和/或，所述R11为-O(CH2CH2O)42CH2(CH2CH2)5CH3、-COO(CH2CH2O)42CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)8CH3、-CH2CH2O(CH2CH2O)12CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)3CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3或
-CH2O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)10CH2CH2 NHCH2(CH2CH2)5CH3。
3.根据权利要求1或2所述的电极浆料添加剂，其特征在于，所述单体A选自下述的化合物：
CH2＝CHOCH2(CH2CH2)5CH3、
CH2＝CHOCH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3、
CH2＝C(CH3)COOCH2(CH2CH2)8CH3、
CH2＝C(CH3)COOCH2(CH2CH2)3CH2CH＝CH(CH2CH2)3CH2CH3；
和/或，所述单体B选自下述的化合物：
O＝P(OH)(OH)(O(CH2CH2O)12CH＝CH2)、
O＝P(OH)(O(CH2CH2O)24CH2CH＝CH2)(O(CH2CH2O)24CH2CH＝CH2)、
O＝P(O(CH2CH2O)18(CH2CH2CH2O)12OCCH＝CH2)(O(CH2CH2O)12OC
CH＝CH2)(O(CH2CH2O)24CH＝CH2)、
O＝P(OH)(OH)(O(CH2CH2O)60CH＝CHCOOH)；
和/或，所述单体C选自下述的化合物：
CH2＝CHO(CH2CH2O)42CH2(CH2CH2)5CH3、
CH2＝CHCOO(CH2CH2O)42CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)8CH3、
CH2＝CHCH2O(CH2CH2O)22(CH2CH(CH3)O)10CH2CH2NHCH2(CH2CH2)5CH3、
CH2＝C(CH3)CH2CH2O(CH2CH2O)12CH2CH2NHCOCH2(CH2CH2)3CH＝CH(CH2CH2)3CH2C
H3；
和/或，所述主分散剂的重均分子量为3000～50000。
4.根据权利要求1所述的电极浆料添加剂，其特征在于，所述电极浆料添加剂还包括pH调节剂，所述pH调节剂的用量为使所述电极浆料添加剂的10wt％水溶液的pH值为1.0～9.0；
和/或，所述电极浆料添加剂还包括辅助分散剂，所述辅助分散剂为含氰基聚合物。
5.根据权利要求4所述的电极浆料添加剂，其特征在于，所述pH调节剂包括碱金属氢氧化物、氨、有机胺类化合物中的至少一种；
和/或，所述含氰基聚合物包括聚丙烯腈、聚(丙烯腈-丁二烯)、聚(丙烯腈-乙烯基吡咯烷酮)、氢化聚(丙烯腈-丁二烯)、聚(丙烯腈-丙烯酸)、聚(丙烯腈-丙烯酸羟乙酯)、聚(丙烯腈-丙烯酸-丙烯酸羟乙酯)中的至少一种；
和/或，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计算，所述辅助分散剂的质量占单体A、单体B和单体C的总质量的1％～5％。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的电极浆料添加剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将所述单体A、单体B和所述单体C溶解于第一溶剂中，得到单体混合溶液；
S2、向所述单体混合溶液中持续充入惰性气体，并加入引发剂和链转移剂，进行聚合反应，得到包括所述主分散剂的电极浆料添加剂。
7.根据权利要求6所述的电极浆料添加剂的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氧六环、水中的至少一种；
和/或，以所述电极浆料添加剂和第一溶剂的总质量为100％计，所述第一溶剂的质量占比为10％～70％；
和/或，所述惰性气体为N2；
和/或，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸盐、过氧化氢、过氧化羧酸酯、过氧化二碳酸酯中的至少一种；
和/或，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计，所述引发剂的添加质量占单体A、单体B和单体C的总质量的0.1～5％；
和/或，所述链转移剂包括巯基乙醇、巯基乙酸、巯基丙酸、正丁硫醇、正辛硫醇、叔丁硫醇、十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、十八烷基硫醇、巯基乙酸-2-乙基己酯、巯基乙酸异辛酯、巯基丙酸异辛酯中的至少一种；
和/或，以所述单体A、单体B和单体C的总质量为100％计，所述链转移剂的添加质量占单体A、单体B和单体C的总质量的0.1％～3％；
和/或，在步骤S2后，所述制备方法还包括以下步骤：
加入所述pH调节剂；
和/或，在步骤S2后，所述制备方法还包括以下步骤：
加入所述辅助分散剂。
8.一种电极浆料，其特征在于，所述电极浆料包含权利要求1-5中任一项所述的电极浆料添加剂或由权利要求6或7所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂。
9.一种电极极片，其特征在于，所述电极极片包含权利要求1-5中任一项所述的电极浆料添加剂或由权利要求6或7所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂或权利要求8所述的电极浆料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含权利要求1-5中任一项所述的电极浆料添加剂或由权利要求6或7所述的电极浆料添加剂的制备方法制备的电极浆料添加剂或权利要求8所述的电极浆料或权利要求9所述的电极极片。
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