一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法与流程

1.本发明属于锂离子电池技术领域，特别是涉及一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法。


背景技术：

2.锂离子电池负极制备时常使用羧甲基纤维素锂作为水性增稠剂，分散负极活性材料和导电剂，辅助粘结负极活性材料和集流体，并起增稠作用以防止负极浆料沉降；在对羧甲基纤维素锂进行生产时需要使用到特定的加工方法；羧甲基纤维素锂是一种功能性增粘剂，其在水性体系中具有增粘的效果，并可以为充放电过程中提供锂离子；石墨粘附在铜箔后，经过烘干、挤压、包装后形成电池负极，采用羧甲基纤维素锂作为增粘剂，使石墨体系的间隙中有了锂离子，因此充放电过程中的电阻更小，其充放电的比容量、倍率更大；为了进一步的提升羧甲基纤维素锂的性能，我们提出了一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，其具有以下优点：1.没有直接使用氢氧化锂和乙醇作为原料，没有因为在高温下进行碱纤维素反应而降低产品粘度，避免了高温下高分子链进行氧化反应，避免造成高分子链的加剧氧化断裂，所以产品具有高取代度和高粘度的优点；2.简化工艺流程，有效的减少原材料消耗；3.乙醇锂不用去除可循环使用，避免了材料的浪费，减少废液产生，降低生产成本，反应更彻底，产品凝胶颗粒更少，作为锂电池粘结剂使用效果更优秀。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，可有效提高提高羧甲基纤维素锂的取代度和粘度，并简化工艺流程，减少原材料消耗，降低生产成本，反应更彻底，产品凝胶颗粒更少，作为锂电池粘结剂使用效果更优秀。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：本发明为一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，包括有以下步骤：酸化，在羧甲基纤维素钠的内部加入酸进行酸化反应，生成羧甲基纤维素氢；锂化，向羧甲基纤维素氢添加乙醇锂，在55~65℃温度下进行化学反应，生成羧甲基纤维素锂。
5.进一步地，还包括以下步骤：洗涤，使用离子水和甲醇交替对羧甲基纤维素锂进行反复洗涤，直至生成羧甲基纤维素锂呈中性；滤水，对羧甲基纤维素锂进行过滤处理，过滤其中的液体；
烘干，对羧甲基纤维素锂烘干；粉碎，使用粉碎机械对羧甲基纤维素锂进行粉碎，直至其呈粉末状。
6.进一步地，所述羧甲基纤维素钠和酸按照1：0.2~0.35的比例进行配置。
7.进一步地，所述酸为稀酸、浓酸，如醋酸、盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。
8.进一步地，所述羧甲基纤维素氢和乙醇锂按照1：0.1~1.0的比例进行配置。
9.进一步地，所述烘干温度为60~80℃。
10.本发明具有以下有益效果：本发明通过各个步骤成产得到的羧甲基纤维素锂没有直接使用氢氧化锂和乙醇作为原料，没有因为在高温下进行碱纤维素反应而降低产品粘度，避免了高温下高分子链进行氧化反应，避免造成高分子链的加剧氧化断裂，所以产品具有高取代度和高粘度的优点，且简化工艺流程，有效的减少原材料消耗，乙醇锂不用去除可循环使用，避免了材料的浪费，减少废液产生，降低生产成本，反应更彻底，产品凝胶颗粒更少，作为锂电池粘结剂使用效果更优秀。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本发明一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法的反应图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
14.请参阅图1所示，本发明为一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，包括有以下步骤：s1、酸化，在羧甲基纤维素钠的内部加入酸进行酸化反应，生成羧甲基纤维素氢；在此，所述羧甲基纤维素钠和酸按照1：0.2~0.35的比例进行配置；所述酸为稀酸、浓酸，如醋酸、盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种；s2、锂化，向羧甲基纤维素氢添加乙醇锂，在55~65℃温度下进行化学反应，生成羧甲基纤维素锂；在此，所述羧甲基纤维素氢和乙醇锂按照1：0.1~1.0的比例进行配置；s3、洗涤，使用离子水和甲醇交替对羧甲基纤维素锂进行反复洗涤，直至生成羧甲基纤维素锂呈中性；s4、滤水，对羧甲基纤维素锂进行过滤处理，过滤其中的液体；s5、烘干，对羧甲基纤维素锂烘干，其烘干温度为60~80℃；s6、粉碎，使用粉碎机械对羧甲基纤维素锂进行粉碎，直至其呈粉末状；
综上，本发明通过各个步骤成产得到的羧甲基纤维素锂没有直接使用氢氧化锂和乙醇作为原料，没有因为在高温下进行碱纤维素反应而降低产品粘度，具有高取代度和高粘度的优点，且简化工艺流程，有效的减少原材料消耗，乙醇锂不用去除可循环使用，避免了材料的浪费，减少废液产生，降低生产成本，反应更彻底，产品凝胶颗粒更少，作为锂电池粘结剂使用效果更优秀。
15.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
16.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征：
1.一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，包括有以下步骤：酸化，在羧甲基纤维素钠的内部加入酸进行酸化反应，生成羧甲基纤维素氢；锂化，向羧甲基纤维素氢添加乙醇锂，在55~65℃温度下进行化学反应，生成羧甲基纤维素锂。2.根据权利要求1所述的一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，其特征在于，还包括以下步骤：洗涤，使用离子水和甲醇交替对羧甲基纤维素锂进行反复洗涤，直至生成羧甲基纤维素锂呈中性；滤水，对羧甲基纤维素锂进行过滤处理，过滤其中的液体；烘干，对羧甲基纤维素锂烘干；粉碎，使用粉碎机械对羧甲基纤维素锂进行粉碎，直至其呈粉末状。3.根据权利要求1所述的一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠和酸按照1：0.2~0.35的比例进行配置。4.根据权利要求1所述的一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，其特征在于，所述酸为稀酸、浓酸，如醋酸、盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素氢和乙醇锂按照1：0.1~1.0的比例进行配置。6.根据权利要求2所述的一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，其特征在于，所述烘干温度为60~80℃。

技术总结
本发明公开了一种超高取代度和超高粘度羧甲基纤维素锂的合成方法，涉及锂离子电池技术领域。本发明包括有以下步骤：酸化、锂化、洗涤、滤水、烘干、粉碎。本发明通过各个步骤成产得到的羧甲基纤维素锂没有直接使用氢氧化锂和乙醇作为原料，没有因为在高温下进行碱纤维素反应而降低产品粘度，避免了高温下高分子链进行氧化反应，避免造成高分子链的加剧氧化断裂，所以产品具有高取代度和高粘度的优点，且简化工艺流程，有效的减少原材料消耗，乙醇锂不用去除可循环使用，避免了材料的浪费，减少废液产生，降低生产成本，反应更彻底，产品凝胶颗粒更少，作为锂电池粘结剂使用效果更优秀。作为锂电池粘结剂使用效果更优秀。作为锂电池粘结剂使用效果更优秀。


技术研发人员：邱磊
受保护的技术使用者：绿能纤材(重庆)新材料技术研究院有限责任公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/1/10