ES2925239T3 - Aglutinante de electrodo de silicio - Google Patents

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Abstract

La presente solicitud se refiere a un aglutinante. La presente solicitud puede proporcionar un aglutinante que se puede aplicar a la producción de electrodos negativos de la serie de silicio para hacer frente a la contracción y expansión por carga y descarga repetidas, y tiene una excelente fuerza de unión entre los materiales activos y la fuerza adhesiva a un colector de corriente, y un activo composición material, un electrodo y una batería secundaria, que comprende la misma. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Aglutinante de electrodo de silicio
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2017-0118738 presentada el 15 de septiembre de 2017.
Campo técnico
La presente solicitud se refiere a un aglutinante de electrodo de silicio.
Antecedentes de la técnica
Las baterías secundarias, tales como las baterías secundarias de iones de litio, se usan de manera variada, ya que pueden fabricarse para que sean ligeras a la vez que compactas, tengan una alta densidad energética y puedan cargarse y descargarse repetidamente, y también se está investigando para mejorar el rendimiento de las baterías secundarias.
Por ejemplo, se intenta aumentar la capacidad adoptando un material activo de electrodo negativo de silicio como material activo de electrodo negativo. Sin embargo, el material activo de la serie de silicio tiene una alta capacidad teórica, pero se expande y contrae repetidamente en gran medida durante la carga y la descarga, por lo que existe el problema de que el material activo se deteriora con el tiempo, la estructura de la placa del electrodo se destruye y el camino conductor en el electrodo se daña.
El documento KR 10-1532545 se refiere a un método de fabricación de una composición de recubrimiento duro antibloqueo que tiene una excelente transparencia capaz de recubrimiento multicapa.
El documento US 2015/0125746 proporciona una composición de suspensión de electrodo negativo que incluye una resina aglutinante, un polímero soluble en agua y un material activo de electrodo negativo.
El documento JP 2012-51999 se refiere a una composición de resina aglutinante que puede usar agua como disolvente para preparar una suspensión combinada en un procedimiento de fabricación de un electrodo para un dispositivo energético.
El documento WO 2015/008626 proporciona una composición de aglutinante para un dispositivo de almacenamiento que contiene: un polímero soluble en agua (A) y un medio líquido (C).
Divulgación
Problema técnico
La presente solicitud se refiere a un aglutinante de electrodo negativo de silicio. La presente solicitud puede proporcionar un aglutinante que puede aplicarse a la producción de electrodos negativos de serie de silicio para hacer frente a la contracción y la expansión por carga y descarga repetida, y que tiene una excelente fuerza de unión entre los materiales activos y la fuerza de adhesión a un colector de corriente.
Solución técnica
La presente solicitud se refiere a un aglutinante de electrodo negativo de silicio. El término aglutinante de electrodo negativo de silicio significa un aglutinante usado en la producción de electrodos negativos de serie de silicio.
El aglutinante de la presente solicitud comprende un copolímero. El copolímero puede ser un copolímero en bloque, un copolímero en gradiente o un copolímero aleatorio, y en un ejemplo, puede ser un copolímero aleatorio.
Usando un copolímero que tiene una composición de monómero que se describirá a continuación como aglutinante de electrodo negativo de silicio, la presente solicitud puede hacer frente eficazmente a la contracción y expansión repetidas según se carga y se descarga una batería secundaria, y asegurar la fuerza de unión entre los materiales activos y una excelente fuerza de adhesión a un colector de corriente.
El copolímero comprende una unidad rígida y una unidad elástica, a las que se introducen grupos funcionales adecuados, y comprende además una unidad de un monómero hidrófobo.
En un ejemplo, el copolímero puede comprender una primera unidad de monómero que tiene una temperatura de transición vítrea de un homopolímero de 80°C o superior y una segunda unidad de monómero que tiene la temperatura de transición vitrea de un homopolímero de 70°C o inferior. En esta memoria descriptiva, la “temperatura de transición vitrea” de un homopolímero de una unidad de monómero puede ser la temperatura de transición vítrea medida en el polímero (homopolímero), en el que sólo se polimerizan los monómeros de la unidad, o calcularse con el monómero. A menos que se especifique lo contrario, una temperatura de transición vítrea de un monómero o una temperatura de transición vítrea de una unidad de monómero, tal como se menciona en el presente documento, es la temperatura de transición vítrea del homopolímero del monómero tal como se describió anteriormente.
Además, el término unidad de un determinado monómero significa un estado en el que el monómero en cuestión se somete a una reacción de polimerización para formar una cadena principal o una cadena lateral de un polímero.
La temperatura de transición vítrea de la primera unidad de monómero puede ser, por ejemplo, de 85°C o superior, de 90°C o superior, de 95°C o superior, o de 100°C o superior. El límite superior de la temperatura de transición vítrea de la primera unidad de monómero no está particularmente limitado pero, por ejemplo, la temperatura de transición vítrea de la primera unidad de monómero puede ser de 200°C o inferior, de 190°C o inferior, de 180°C o inferior, de 170°C o inferior, de 160°C o inferior, de 150°C o inferior, de 140°C o inferior, de 130°C o inferior, de 120°C o inferior, o de 110°C o inferior, más o menos.
La temperatura de transición vítrea de la segunda unidad de monómero puede ser, por ejemplo, de 65°C o inferior, de 60°C o inferior, de 55°C o inferior, de 50°C o inferior, de 45°C o inferior, de 40°C o inferior, de 35°C o inferior, de 30°C o inferior, de 25°C o inferior, de 20°C o inferior, de 15°C o inferior, de 10°C o inferior, de 5°C o inferior, de 0°C o inferior, de -5°C o inferior, de -10°C o inferior, de -15°C o inferior, de -20°C o inferior, de -25°C o inferior, de -30°C o inferior, de -35°C o inferior, de -40°C o inferior, de -45°C o inferior, de -50°C o inferior, o de -55°C o inferior. El límite inferior de la temperatura de transición vítrea de la segunda unidad de monómero no está particularmente limitado y, por ejemplo, la temperatura de transición vítrea de la segunda unidad de monómero puede ser aproximadamente de -200°C o superior, de -190°C o superior, de -180°C o superior, de -170°C o superior, de -160°C o superior, de -150°C o superior, de -140°C o superior, de -130°C o superior, de -120°C o superior, de -110°C o superior, de -100°C o superior, de -90°C o superior, de -80°C o superior, o de -70°C o superior.
En este caso, los monómeros primero y segundo se distinguen de un monómero hidrófobo que se describirá a continuación y, por ejemplo, la solubilidad acuosa de ambos puede superar el 5%.
En un ejemplo, la solubilidad acuosa del homopolímero de la primera unidad de monómero puede ser de aproximadamente el 10% o más, de aproximadamente el 15% o más, de aproximadamente el 20% o más, de aproximadamente el 25% o más, de aproximadamente el 30% o más, de aproximadamente el 35% o más, de aproximadamente el 40% o más, de aproximadamente el 45% o más, de aproximadamente el 50% o más, de aproximadamente el 55% o más, de aproximadamente el 60% o más, de aproximadamente el 65% o más, de aproximadamente el 70% o más, de aproximadamente el 75% o más, de aproximadamente el 80% o más, de aproximadamente el 85% o más, de aproximadamente el 90% o más o de aproximadamente el 95% o más, más o menos. En otro ejemplo, la solubilidad acuosa del homopolímero de la primera unidad de monómero puede ser de aproximadamente el 100%, más o menos.
Además, la solubilidad acuosa del homopolímero de la segunda unidad de monómero supera el 5%, tal como se mencionó anteriormente, y simultáneamente, puede ser de aproximadamente el 45% o menos, de aproximadamente el 40% o menos, de aproximadamente el 35% o menos, de aproximadamente el 30% o menos, de aproximadamente el 25% o menos, o de aproximadamente el 20% o menos. En otro ejemplo, la solubilidad acuosa del homopolímero del segundo monómero puede ser de aproximadamente el 5,5% o más, de aproximadamente el 6% o más, de aproximadamente el 6,5% o más, de aproximadamente el 7% o más, de aproximadamente el 7,5% o más, de aproximadamente el 8% o más, de aproximadamente el 8,5% o más, de aproximadamente el 9% o más, de aproximadamente el 9,5% o más, o de aproximadamente el 10% o más.
El copolímero que comprende las unidades de monómero primera y segunda que tienen una temperatura de transición vítrea dentro del intervalo mencionado anteriormente puede tener simultáneamente una rigidez y una elasticidad adecuadas.
La razón de la primera unidad de monómero en el copolímero puede ajustarse teniendo en cuenta la rigidez o similar del aglutinante deseado en una razón del 10 al 40% en peso basándose en el peso total del copolímero. En un ejemplo, la razón de la primera unidad de monómero puede ser del 15% en peso o más, o del 20% en peso o más, o puede ser del 35% en peso, más o menos.
Además, la razón de la segunda unidad de monómero puede ajustarse teniendo en cuenta la elasticidad o similar del aglutinante deseado en una razón de 100 a 500 partes en peso en relación con 100 partes en peso de la primera unidad de monómero. En un ejemplo, la razón de la segunda unidad de monómero puede ser de 150 partes en peso o más, o de 200 partes en peso o más, o puede ser de 450 partes en peso o menos, o de 400 partes en peso o menos, más o menos.
El copolímero puede ser un copolímero acrílico. El término copolímero acrílico es un copolímero que contiene una unidad de monómero acrílico como componente principal. Además, el hecho de estar incluido como componente principal es un caso en el que la razón en peso del componente relevante es de aproximadamente el 55% en peso o más, el 60% en peso o más, el 65% en peso o más, el 70% en peso o más, el 75% en peso o más, el 80% en peso o más, el 85% en peso o más, o el 90% en peso o más, basándose en el peso total. En este caso, el límite superior de la razón del componente principal no está particularmente limitado, y puede ser de aproximadamente el 100% en peso, más o menos.
Además, el término monómero acrílico significa ácido acrílico, ácido metacrílico o un derivado de los mismos, tal como un éster de ácido acrílico o un éster de ácido metacrílico.
Como primera unidad de monómero, se usa una unidad de monómero que tiene un grupo carboxilo.
Como monómero que tiene un grupo carboxilo, se usa un monómero que contiene un grupo carboxilo seleccionado de ácido (met)acrílico, ácido 2-(met)acriloiloxiacético, ácido 3-(met)acriloiloxipropiónico, ácido 4-(met)acriloiloxibutírico, dímero de ácido acrílico, ácido itacónico, ácido maleico y anhídrido maleico, sin limitarse a los mismos. En un ejemplo, puede aplicarse ácido acrílico.
La segunda unidad de monómero es una unidad de monómero que tiene un grupo hidroxilo, una unidad de monómero que contiene una unidad de poli(óxido de alquileno), una unidad de monómero que contiene un grupo fosfito o una unidad de monómero que contiene un grupo ureido.
El tipo específico de monómero que puede aplicarse en este caso puede seleccionarse teniendo en cuenta la temperatura de transición vítrea del monómero.
El monómero que contiene un grupo hidroxilo es (met)acrilato de hidroxialquilo o N-hidroxialquilacrilamida.
El monómero que contiene una unidad de poli(óxido de alquileno) es un monómero representado por la fórmula 1 a continuación.
[Fórmula 1]
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En la fórmula 1, Q es hidrógeno o un grupo alquilo, U es un grupo alquileno o un grupo alquilideno, Z es hidrógeno o un grupo alquilo, y m es un número arbitrario.
En esta memoria descriptiva, el término grupo alquilo significa un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, de 1 a 16 átomos de carbono, de 1 a 12 átomos de carbono, de 1 a 8 átomos de carbono o de 1 a 4 átomos de carbono, que puede estar opcionalmente sustituido, a menos que se especifique lo contrario.
Además, en esta memoria descriptiva, el término grupo alquileno o grupo alquilideno significa un grupo alquileno o un grupo alquilideno que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, de 1 a 16 átomos de carbono, de 1 a 12 átomos de carbono, de 1 a 8 átomos de carbono o de 1 a 4 átomos de carbono. El grupo alquileno o grupo alquilideno puede ser lineal, ramificado o cíclico. El grupo alquileno o grupo alquilideno puede estar opcionalmente sustituido con uno o más sustituyentes.
En la fórmula 1, m es un número arbitrario, que puede ser, por ejemplo, cada uno independientemente un número en un intervalo de 1 a 100, de 1 a 90, de 1 a 80, de 1 a 70, de 1 a 60, de 1 a 50, de 1 a 40, de 1 a 30, de 1 a 20, de 1 a 16, o de 1 a 12.
En un ejemplo, puede usarse como segundo monómero un compuesto, en el que en la fórmula 1 anterior, Q es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, U es un grupo alquileno que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, Z es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, y m es de 1 a 30, más o menos, sin limitarse a los mismos.
Además, el monómero que tiene un grupo fosfito es fosfito de acrilato de etilenglicol o fosfito de acrilato de 4-hidroxibutilo, y el monómero que tiene un grupo ureido es (met)acrilato de ureido.
El copolímero comprende además una unidad de un monómero hidrófobo además de las unidades de monómero primera y segunda. En la presente solicitud, el término monómero hidrófobo significa un monómero que tiene una solubilidad acuosa de menos del 5%. En otro ejemplo, la solubilidad acuosa del monómero puede ser de aproximadamente el 4,5% o menos, de aproximadamente el 4% o menos, de aproximadamente el 3,5% o menos, de aproximadamente el 3% o menos, de aproximadamente el 2,5% o menos, de aproximadamente el 2% o menos, de aproximadamente el 1,5% o menos, o de aproximadamente el 1% o menos, más o menos. En otro ejemplo, la solubilidad acuosa puede ser de aproximadamente el 0% o más, o de aproximadamente el 0,1% o más, de aproximadamente el 0,2% o más, de aproximadamente el 0,3% o más, de aproximadamente el 0,4% o más, o de aproximadamente el 0,5% o más.
En la presente solicitud, el término solubilidad acuosa de un monómero puede ser la solubilidad acuosa del propio monómero o puede significar la solubilidad acuosa del homopolímero preparado usando el monómero, que se mide de la manera expuesta en los ejemplos.
Al describir las propiedades físicas en el presente documento, cuando la temperatura medida afecta a las propiedades físicas relevantes, las propiedades físicas relevantes son propiedades físicas medidas a temperatura ambiente, a menos que se especifique lo contrario. El término temperatura ambiente es una temperatura natural sin calentamiento ni enfriamiento y, por ejemplo, es una temperatura cualquiera en un intervalo de l0°C a 30°C, o una temperatura de aproximadamente 23°C o de aproximadamente 25°C, más o menos.
El monómero hidrófobo es (met)acrilonitrilo, estireno o un monómero a base de estireno seleccionado de alquilestireno o (met)acrilato de alquilo. En este caso, el grupo alquilo es un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, de 1 a 16 átomos de carbono, de 1 a 12 átomos de carbono, de 1 a 8 átomos de carbono o de 1 a 4 átomos de carbono. La unidad de un monómero hidrófobo de este tipo puede contribuir a una excelente fuerza de unión a un componente activo y a una excelente fuerza de adhesión a un colector de corriente presentada por el aglutinante.
La razón de la tercera unidad de monómero puede ajustarse teniendo en cuenta la propiedad de unión y la propiedad adhesiva del aglutinante deseado en una razón de 0,1 a 30 partes en peso en relación con 100 partes en peso del total de las unidades de monómero primera y segunda. En un ejemplo, la razón de la tercera unidad de monómero puede ser de 0,5 partes en peso o más, de 1 parte en peso o más, de 2 partes en peso o más, de 3 partes en peso o más, de 4 partes en peso o más, o de 5 partes en peso o más, o puede ser de 25 partes en peso o menos, de 20 partes en peso o menos, o de 15 partes en peso o menos, más o menos.
El copolímero puede comprender únicamente las unidades de monómero primera a tercera como unidades de monómero, o puede comprender además otras unidades además de las unidades, si es necesario. Además, la forma del mismo puede ser diversa, tal como una forma lineal, una forma ramificada o una forma estrellada.
Por ejemplo, en el copolímero, una unidad de monómero que contiene nitrógeno, tal como (met)acrilamida, N-metil(met)acrilamida, N-butoximetil(met)acrilamida, N-vinilpirrolidona o N-vinilcaprolactama; una unidad de monómero que contiene un grupo glicidilo, tal como (met)acrilato de glicidilo; o una unidad de éster vinílico de ácido carboxílico, tal como acetato de vinilo, y similares, pueden ejemplificarse, sin limitarse a los mismos.
El copolímero puede presentar una solubilidad acuosa de aproximadamente el 5% o más. La solubilidad acuosa puede medirse según el método divulgado en los ejemplos.
El copolímero puede tener un peso molecular promedio en peso en un intervalo de 100.000 a 5.000.000. El peso molecular promedio en peso mencionado en el presente documento puede medirse usando, por ejemplo, el GPC (cromatógrafo de permeación en gel), y a menos que se especifique lo contrario en el presente documento, el peso molecular del copolímero significa el peso molecular promedio en peso. En otro ejemplo, el peso molecular promedio en peso puede ser de 150.000 o más, o de 200.000 o más, o puede ser de 4.500.000 o menos, de 4.000.000 o menos, de 3.500.000 o menos, o de 3.000.000 o menos, más o menos.
El copolímero puede tener una distribución de peso molecular (PDI; Mw/Mn), es decir, una razón (Mw/Mn) de un peso molecular promedio en peso (Mw) con respecto a un peso molecular promedio en número (Mn), en un intervalo de 2 a 10, más o menos.
Un copolímero de este tipo puede prepararse basándose en los métodos generales de preparación de copolímeros conocidos en la técnica.
La presente solicitud también se refiere a una composición de aglutinante de electrodo de silicio. La composición puede comprender al menos el copolímero descrito anteriormente o un aglutinante que lo tiene, y puede comprender además otros componentes. Por ejemplo, la composición de aglutinante puede comprender un componente de reticulación capaz de reticular el copolímero. Un componente de reticulación de este tipo puede seleccionarse, por ejemplo, para formar una estructura de reticulación en la que el copolímero pueda representar adecuadamente las propiedades físicas deseadas.
En este caso, el tipo de componente de reticulación aplicado no está particularmente limitado, que puede seleccionarse según un método conocido.
Por ejemplo, cuando el polímero contiene un grupo funcional reticulable tal como un grupo hidroxilo, puede aplicarse un método de reticulación de uretano aplicando un agente de reticulación tal como un agente de reticulación de isocianato. En este momento, el agente de reticulación puede ejemplificarse por un compuesto de diisocianato tal como diisocianato de tolileno, diisocianato de xileno, diisocianato de difenilmetano, diisocianato de hexametileno, diisocianato de isoforona, diisocianato de tetrametilxileno o diisocianato de nafataleno, o un compuesto obtenido haciendo reaccionar el compuesto de diisocianato con un poliol (por ejemplo, trimetilolpropano), y similares. Alternativamente, después de que algunos o todos los grupos hidroxilo se transformen en grupos reactivos radicales, tales como grupos (met)acriloílo, mediante la aplicación de un material tal como (met)acrilato de isocianatoalquilo, puede usarse un método de implementación de una estructura reticulada mediante una reacción radical o similar.
Una estructura reticulada de este tipo puede impartirse de manera que pueda impartirse una elasticidad adecuada al aglutinante asegurando un grado de reticulación apropiado. Por ejemplo, el grado de reticulación puede impartirse de manera que la fracción de gel calculada por la fracción de residuo de extracción de agua destilada esté en un intervalo del 10 al 30%. Un grado de reticulación de este tipo (fracción de gel) puede lograrse ajustando el tipo o la razón del agente de reticulación que va a aplicarse, el tipo o la razón del grupo funcional de reticulación, o las condiciones de reticulación.
La fracción de gel puede determinarse específicamente según la ecuación 1 a continuación.
[Ecuación 1]
Fracción de gel (%) = B/A x 100
En la ecuación 1, A es la masa del copolímero en bloque, y B representa la masa seca de la fracción insoluble recogida después de que el copolímero en bloque que tiene la masa A en un estado de ser colocado en una red que tiene un tamaño de 200 mallas se sumerge en agua destilada a temperatura ambiente durante 72 horas.
Un aglutinante adecuado para el propósito de la presente solicitud puede obtenerse manteniendo la fracción de gel en el intervalo anterior.
En este caso, la temperatura ambiente es una temperatura natural sin calentamiento ni enfriamiento y, por ejemplo, es una temperatura cualquiera en un intervalo de 10°C a 30°C, o una temperatura de aproximadamente 23°C o aproximadamente 25°C, más o menos.
Además, en este caso, la masa seca significa un estado en el que la fracción insoluble recogida se somete a un procedimiento de secado adecuado para que la fracción insoluble pertinente no contenga sustancialmente un disolvente (acetato de etilo, etc.), y por ejemplo, significa un estado en el que la cantidad de disolvente es de aproximadamente el 1% en peso o menos, el 0,5% en peso o menos, el 0,1% en peso o menos, o el 0,05% en peso o menos. La condición de secado que debe aplicarse para este propósito no está particularmente limitada, que puede ajustarse de manera que pueda lograrse la cantidad de disolvente tal como se mencionó anteriormente.
La composición de aglutinante de electrodo de silicio puede ser el propio copolímero, o puede comprender otros aditivos o aglutinantes conocidos mientras comprende el copolímero.
En este caso, el aditivo aplicable puede ejemplificarse mediante un disolvente, tal como un disolvente acuoso como agua, un disolvente orgánico o un disolvente mixto de dos o más tipos, un espesante, un material conductor, un material de refuerzo, un agente de nivelación o un aditivo electrolítico, y similares.
La presente solicitud también se refiere a una composición de material activo de electrodo de silicio. La composición de material activo puede ser, por ejemplo, una composición de material activo de electrodo negativo de silicio.
La composición de material activo comprende un material activo de electrodo (por ejemplo, de electrodo negativo) y el aglutinante de electrodo de silicio descrito anteriormente, en la que el material activo puede comprender un material activo de electrodo negativo de silicio. Al usar una composición de material activo de este tipo, la productividad del electrodo puede mejorarse y la batería secundaria puede presentar excelentes características de ciclo y estabilidad en almacenamiento. La razón del aglutinante en la composición puede ser de aproximadamente el 0,05 al 10% en peso, más o menos, basándose en el contenido de sólidos. Además, en este caso, el contenido de sólidos es un estado en el que no se incluye sustancialmente un disolvente, tal como un disolvente orgánico o un disolvente acuoso, y por ejemplo, un caso en el que la razón del disolvente es del 5% en peso o menos, del 4% en peso o menos, del 3% en peso o menos, del 2% en peso o menos, del 0,5% en peso o menos, o del 0% en peso.
La composición comprende básicamente el aglutinante de electrodo de silicio y el material activo descritos anteriormente, y puede comprender un disolvente u otros componentes (espesante y similares), si es necesario.
El material activo de electrodo, por ejemplo, el material activo de electrodo negativo es un material capaz de transferir electrones desde el electrodo negativo de una batería secundaria, por ejemplo, una batería secundaria de litio. Por ejemplo, como material activo de electrodo negativo de una batería secundaria de iones de litio, se usa generalmente un material capaz de absorber y desorber litio. La composición de la presente solicitud comprende al menos un material activo de electrodo negativo de silicio como material activo.
El material activo de electrodo negativo de silicio puede incluir silicio (Si), una aleación que contiene silicio, SiO, SiO2, SiOx, un material compuesto de un material que contiene Si con carbono conductor formado recubriendo o mezclando el material que contiene Si con el carbono conductor, y similares. Estos materiales activos de electrodo negativo de silicio pueden usarse solos o en combinación de dos tipos.
En este caso, la aleación que contiene silicio puede ejemplificarse, por ejemplo, por una composición de aleación que comprende silicio y al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en titanio, hierro, cobalto, níquel y cobre. Además, como aleación que contiene silicio, puede usarse también, por ejemplo, una composición de aleación que contiene silicio, aluminio y un metal de transición tal como hierro, y estaño y un elemento de tierras raras tal como estaño e itrio.
SiOx puede ser un compuesto que contiene Si y al menos uno de SiO y SiO2, en el que x se encuentra generalmente en un intervalo de 0,01 o más a menos de 2. SiOx puede formarse, por ejemplo, usando una reacción de desproporción de SiO. Específicamente, SiOx puede prepararse mediante un tratamiento térmico de SiO en presencia de un polímero, tal como poli(alcohol vinílico), para producir opcionalmente silicio y dióxido de silicio. El tratamiento térmico puede realizarse a una temperatura de, por ejemplo, 900°C o superior o 1000°C o superior bajo una atmósfera que contiene gas orgánico y/o vapor después de que se pulvericen y mezclen la sílice y el polímero.
El material compuesto del material que contiene Si y el carbono conductor pueden incluir, por ejemplo, un compuesto obtenido mediante tratamiento térmico de una mezcla pulverizada de SiO y un polímero tal como poli(alcohol vinílico) con, opcionalmente, un material de carbono bajo una atmósfera que contiene gas orgánico y/o vapor. Además, el material compuesto también puede obtenerse mediante un método conocido, tal como un método de recubrimiento de la superficie para partículas de SiO con un método de deposición química de vapor usando gas orgánico o similar o un método de realización de atomización compuesta (granulación) de partículas de SiO y grafito o grafito artificial con un método mecanoquímico.
Desde el punto de vista de la alta capacidad, la aleación que contiene silicio y SiOx descritos anteriormente pueden usarse como material activo de electrodo negativo de silicio.
Por ejemplo, el material activo puede estar contenido, normalmente, en una razón de 90 a 97 partes en peso en relación con 100 partes en peso del aglutinante.
Además, en la composición, como material activo, puede usarse en combinación el material de silicio y otros materiales activos de electrodo negativo a base de carbono y/o materiales activos de electrodo negativo a base de metal conocidos, y similares.
Otros componentes que pueden incluirse en la composición de material activo pueden ser, por ejemplo, un disolvente, un espesante, un material conductor, un material de refuerzo, un agente de nivelación o un aditivo electrolítico, y similares, pero no se limitan a los mismos.
La composición de material activo puede prepararse mezclando los respectivos componentes de una manera conocida sin ninguna limitación particular.
Por ejemplo, la composición puede prepararse añadiendo un medio de dispersión adecuado a los respectivos componentes, si es necesario, y mezclándolos, y por ejemplo, puede prepararse mezclando los respectivos componentes usando una mezcladora tal como un molino de bolas, un molino de arena, un molino de perlas, una máquina de dispersión de pigmentos, una máquina de dispersión ultrasónica, un homogeneizador, una mezcladora planetaria o una mezcla de relleno.
La presente solicitud también se refiere a un electrodo de silicio para una batería secundaria, por ejemplo, un electrodo negativo de silicio para una batería secundaria. El electrodo puede usarse, por ejemplo, en una batería secundaria de litio.
Por ejemplo, el electrodo de silicio está equipado con un colector de corriente y una capa activa de electrodo formada sobre el colector de corriente, en el que la capa activa de electrodo comprende al menos un material activo de electrodo de silicio y el aglutinante. Los componentes respectivos contenidos en la capa activa de electrodo son los incluidos en la composición de material activo, y sus ejemplos o razones específicos, y similares se basan en los contenidos mencionados anteriormente. La figura 1 muestra un caso en el que la capa (200) activa de electrodo se forma sobre el colector (100) de corriente.
El electrodo puede fabricarse, por ejemplo, según un método conocido en el que la composición de material activo mencionada anteriormente se aplica sobre un colector de corriente, se seca y, si es necesario, se enrolla.
En este caso, el método de aplicación de la composición sobre el colector de corriente no está particularmente limitado y pueden usarse métodos conocidos. Específicamente, como método de aplicación, puede usarse un método de rasqueta, un método de inmersión, un método de laminación inversa, un método de laminación directa, un método de huecograbado, un método de extrusión, un método de cepillado, o similares. Tal aplicación puede realizarse sólo en un lado del colector de corriente, o puede realizarse en ambos lados, y como espesor de un recubrimiento de este tipo, puede aplicarse un espesor conocido.
En este caso, como colector de corriente, se usa un material que tiene conductividad eléctrica y durabilidad electroquímica. En general, como colector de corriente se usa, por ejemplo, hierro, cobre, aluminio, níquel, acero inoxidable, titanio, tantalio, oro, lámina de cobre o platino, y similares, y un material de este tipo puede usarse solo o en combinación de dos o más de los mismos.
La presente solicitud también se refiere a una batería secundaria que comprende el electrodo, por ejemplo, una batería secundaria de iones de litio que tiene el electrodo de silicio como electrodo negativo.
La configuración de una batería secundaria de este tipo no está particularmente limitada, y puede tener una configuración conocida siempre que comprenda el electrodo.
Por ejemplo, en una configuración general que incluye un electrodo positivo, un electrodo negativo, un electrolito y un separador, la batería secundaria de iones de litio puede comprender el electrodo de silicio como electrodo negativo. Los tipos específicos de los respectivos componentes incluidos en la batería secundaria, por ejemplo, el electrodo positivo, el electrolito, el separador y similares, o el método de formación de la batería secundaria usando los mismos, no están particularmente limitados, y puede aplicarse un método conocido.
Efectos ventajosos
La presente solicitud puede proporcionar un aglutinante que puede aplicarse a la producción de electrodos negativos de serie de silicio para hacer frente a la contracción y la expansión por carga y descarga repetidas, y que tiene una excelente fuerza de unión entre los materiales activos y la fuerza de adhesión a un colector de corriente, y una composición de material activo, un electrodo y una batería secundaria, que comprende el mismo.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama esquemático a modo de ejemplo de un electrodo de la presente solicitud.
Modo de la invención
A continuación en el presente documento, el dispositivo y el método se describirán con detalle a modo de ejemplos y ejemplos comparativos, pero el alcance del dispositivo y el método no está limitado por los siguientes ejemplos. 1. Evaluación del peso molecular
El peso molecular promedio en peso (Mw) y la distribución del peso molecular (PDI) se midieron mediante GPC (cromatógrafo de permeación en gel) en las siguientes condiciones, y los resultados de las mediciones se convirtieron usando poliestireno convencional del sistema de Agilent para la producción de curvas de calibración.
<Condiciones de medición>
Instrumento de medición: Agilent GPC (serie Agilent 1200, EE.UU.)
Columna: conexión en serie PLGel-M, PLGel-L
Temperatura de la columna: 35°C
Eluyente: THF (tetrahidrofurano)
Velocidad de flujo: 1,0 ml/min
Concentración: ~ 1 mg/ml (inyección de 100 |il)
2. Tasa de conversión del polímero y evaluación mediante RMN
La tasa de conversión se calculó según la ecuación 1 a continuación aplicando los valores integrales de una señal por un monómero y una señal por un polímero en el espectro obtenido mediante análisis de RMN.
El análisis de RMN se realizó a temperatura ambiente usando un instrumento Agilent de 500 MHz, en el que se diluyó un analito (un reactante polimerizado y similares) en un disolvente de medición (CDCh y D2O) hasta una concentración de aproximadamente 10 mg/ml, más o menos, y se usó, y se expresó un desplazamiento químico en ppm.
[Ecuación 1]
Tasa de conversión (%) = 100 x valor integral de señal de polímero/(valor integral de señal de polímero valor integral de señal de monómero]
3. Método de medición de la solubilidad
Se evaluó la solubilidad tomando 1 g del objeto de medición de la solubilidad (polímero o monómero), añadiéndolo a 5 g de agua, agitándolo a temperatura ambiente (25°C) durante 30 minutos y retirando después el soluto residual no disuelto. La cantidad de soluto disuelto en el disolvente se midió midiendo el soluto residual retirado, y la solubilidad se evaluó convirtiendo la cantidad medida en el valor para 100 g de disolvente. En este caso, la retirada del soluto residual se realizó eliminando por filtración la disolución mediante un tamiz con un tamaño de poro de aproximadamente 0,45 |im, más o menos.
La solubilidad acuosa se calculó como porcentaje de la cantidad del soluto disuelto en el disolvente basándose en el peso (solubilidad acuosa = 100*B (B+A), donde B es el peso (unidad: g) del soluto y A es el peso (unidad: g) del disolvente).
Además, la solubilidad del polímero descrita en la tabla 1 a continuación se midió de la manera anterior para el propio polímero preparado en cada uno de los ejemplos o ejemplos comparativos, y la solubilidad acuosa del homopolímero del monómero se midió para el propio homopolímero preparado mediante el método divulgado en el siguiente ejemplo, excepto por la aplicación de sólo el monómero al método divulgado en el siguiente ejemplo.
4. Medición de la fuerza de adherencia
Se preparó una muestra estampando el electrodo negativo preparado hasta un ancho de aproximadamente 1,5 cm y una altura de aproximadamente 12 cm. Posteriormente, se une una cinta de doble cara sobre el vidrio de un portaobjetos, se une una superficie posterior de una cinta adhesiva 3M sobre la cinta de doble cara, y se une la superficie de la pasta del electrodo negativo estampado sobre la cinta adhesiva para obtener una muestra de medición. Después de eso, un extremo del electrodo negativo fijado sobre el vidrio se despega aproximadamente 0,5 cm y se fija a la abrazadera inferior de un analizador de textura, y la otra parte del electrodo negativo caído se fija con la abrazadera superior, y luego se tira con una fuerza de aproximadamente 2 gf para medir la fuerza en el momento en que la suspensión del electrodo negativo cae.
5. Medición del tamaño máximo de las partículas
El tamaño máximo de las partículas se midió usando una placa en la que se forman microporos de diferentes tamaños que oscilan desde 1 |im hasta 100 |im. Se toma 1 g de la suspensión preparada y se coloca en el extremo de la porción que tiene un poro grande. Se rayó la suspensión desde la porción de 100 |im hacia la porción con un poro pequeño usando una varilla de placa y se determinó el tamaño máximo de las partículas leyendo el tamaño de los poros en el punto en el que ya no se rayaba la suspensión.
6. Viscosidad de la suspensión
La viscosidad de la suspensión se midió a temperatura ambiente usando un viscosímetro Brookfield DV-I Prime como instrumento de medición.
Ejemplo de preparación 1. Preparación del polímero (A1)
En un matraz de fondo redondo de 100 ml se colocaron 5 g de acrilato de 2-hidroxietilo (HEA, solubilidad acuosa: aproximadamente el 15%), 1,43 g de ácido acrílico (AA, solubilidad acuosa: el 99% o más), 0,71 g de acrilonitrilo (AN, solubilidad acuosa: menos del 1%) y 65 g de agua destilada, y se selló la entrada. Se inició la reacción burbujeando con nitrógeno durante 30 minutos para eliminar el oxígeno, colocando el matraz de reacción en un baño de aceite calentado hasta 65°C, y luego introduciendo 7 mg de un iniciador (VA-65, Wako Chem) y 4 mg de CTA (2-mercaptoetanol) en el mismo. Se dejó que la reacción avanzara durante aproximadamente 20 horas más o menos y luego se terminó para preparar un polímero aleatorio. La tasa de conversión calculada para la suma de los monómeros HEA, AA y AN aplicados en la reacción anterior fue de aproximadamente el 99%, más o menos.
La razón de unidades de AA, unidades de HEA y unidades de AN en el polímero era de aproximadamente 2:7:1 (AA: HEA: AN), más o menos, y el peso molecular promedio en peso (Mw) era de aproximadamente 260.000, más o menos. Ejemplo de preparación 2. Preparación del polímero (A2)
Se preparó un polímero aleatorio de la misma manera que en el ejemplo de preparación 1, excepto que se usó acrilato de metilo (MA, solubilidad acuosa: menos del 1%) en lugar de acrilonitrilo (AN) como monómero hidrófobo. La tasa de conversión calculada para la suma de los monómeros aplicados en la reacción fue de aproximadamente el 99%, más o menos.
La razón de unidades de AA, unidades de HEA y unidades de MA en el polímero era de aproximadamente 2:7:1 (AA: HEA: MA), más o menos, y el peso molecular promedio en peso (Mw) era de aproximadamente 240.000, más o menos. Ejemplo de preparación 3. Preparación del polímero (A3)
Se preparó un copolímero aleatorio de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se ajustaron las cantidades de introducción de los monómeros (AA: 1,8 g, HEA: 5 g, y AN: 0,36 g) de manera que la razón de unidades de AA, unidades de HEA y unidades de AN en el polímero era de aproximadamente 25:70:5 (AA: HEA: AN), más o menos, y el peso molecular promedio en peso (Mw) del copolímero preparado era de aproximadamente 280.000, más o menos. Ejemplo de preparación 4. Preparación del polímero (A4)
Se preparó un copolímero aleatorio de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se ajustaron las cantidades de introducción de los monómeros (AA: 2,3 g, HEA: 5 g, y AN: 0,38 g) de manera que la razón de unidades de AA, unidades de HEA y unidades de AN en el polímero fuera de aproximadamente 30:65:5 (AA: HEA: AN), más o menos, y el peso molecular promedio en peso (Mw) del copolímero preparado fuera de aproximadamente 220.000, más o menos.
Ejemplo de preparación 5. Preparación del polímero (B1)
En un matraz de fondo redondo de 100 ml se colocaron 5 g de acrilato de 2-hidroxietilo (HEA, solubilidad acuosa: aproximadamente el 15%), 2,14 g de ácido acrílico (AA, solubilidad acuosa: el 99% o más) y 65 g de agua destilada, y se selló la entrada. Se inició la reacción burbujeando con nitrógeno durante 30 minutos para eliminar el oxígeno, colocando el matraz de reacción en un baño de aceite calentado hasta 65°C, y luego introduciendo 7 mg de un iniciador (VA-65, Wako Chem) y 4 mg de CTA (2-mercaptoetanol) en el mismo. Se dejó que la reacción avanzara durante aproximadamente 20 horas, más o menos, y luego se terminó para preparar un polímero aleatorio. La tasa de conversión calculada para la suma de los monómeros aplicados en la reacción anterior fue de aproximadamente el 99%, más o menos.
La razón de unidades de AA y unidades de HEA en el polímero era de aproximadamente 3:7 (AA: HEA), más o menos, y el peso molecular promedio en peso (Mw) era de aproximadamente 300.000, más o menos.
Ejemplo de preparación 6. Preparación del aglutinante (B2)
Se mezclaron el copolímero aleatorio preparado en el ejemplo de preparación 5 y el poliacrilonitrilo en una razón en peso de 9:1 (copolímero aleatorio: poliacrilonitrilo) para preparar un aglutinante.
Ejemplo 1.
Se preparó una composición de suspensión de electrodo negativo mezclando el polímero (A1) (aglutinante) preparado en el ejemplo de preparación 1, una mezcla de material activo y un material conductor (súper C) en una razón en peso de 4:95:1 (aglutinante: mezcla de material activo: material conductor) y añadiendo luego agua como disolvente. En este caso, la mezcla de material activo era una mezcla de serie de silicio conocida, en la que se usaba una mezcla en la que se mezclaba un material activo de carbono y un material activo a base de silicio en una razón en peso (material activo de carbono:material activo a base de silicio) de aproximadamente 90:10. Después de eso, se recubrió la mezcla sobre un colector de corriente de lámina de cobre que tenía un grosor de aproximadamente 20 |im hasta un grosor de aproximadamente 100 |im, más o menos, después del secado, y se secó a vacío a aproximadamente 100°C durante aproximadamente 10 horas para preparar un electrodo negativo que tenía una cantidad de carga de aproximadamente 1,5 mAh/cm2, más o menos.
Ejemplo 2.
Se preparó un electrodo negativo de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se usó el polímero (A2) preparado en el ejemplo de preparación 2.
Ejemplo 3.
Se preparó un electrodo negativo de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se usó el polímero (A3) preparado en el ejemplo de preparación 3.
Ejemplo 4.
Se preparó un electrodo negativo de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se usó el polímero (A4) preparado en el ejemplo de preparación 4.
Ejemplo comparativo 1.
Se preparó un electrodo negativo de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se usó el polímero (B1) preparado en el ejemplo de preparación 5.
Ejemplo comparativo 2.
Se preparó un electrodo negativo de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que se usó el aglutinante (B2) preparado en el ejemplo de preparación 6.
Las propiedades físicas medidas para lo anterior se resumieron y describieron en la tabla 1 a continuación.
[Tabla 1]
Figure imgf000011_0001
A partir de la tabla 1 puede observarse que, en el caso de los ejemplos, el aglutinante o el material activo tiene una pequeña agregación tras preparar la suspensión, que se espera que se deba a las características del polímero. Por ejemplo, se determina que las unidades de monómero hidrófobo contenidas en el polímero interactúan con las otras partes que tienen alta solubilidad acuosa para potenciar la dispersabilidad. Además, en el caso de los ejemplos, también se mostraron las excelentes propiedades de adhesión.
A través de esto, puede confirmarse que si se aplica el aglutinante de la presente solicitud, existe un efecto de aumento de la dispersabilidad del material activo mientras se mantiene la fuerza de adhesión en el material del electrodo negativo a base de silicio, mediante lo cual pueden asegurarse excelentes características de ciclo y similares.

Claims (10)

    REIVINDICACIONESAglutinante de electrodo de silicio que comprende:un copolímero que comprende:una primera unidad de monómero, en el que un homopolímero de dicha primera unidad de monómero tiene una temperatura de transición vítrea de 80°C o superior;una segunda unidad de monómero, en el que un homopolímero de dicha segunda unidad de monómero tiene una temperatura de transición vítrea de 70°C o inferior; yuna tercera unidad de monómero, en el que dicha tercera unidad de monómero tiene una solubilidad acuosa a temperatura ambiente de menos del 5%, medida tal como se describe en la memoria descriptiva; en el que la primera unidad de monómero es un monómero que contiene un grupo carboxilo, seleccionado de ácido (met)acrílico, ácido 2-(met)acriloiloxiacético, ácido 3-(met)acriloiloxipropiónico, ácido 4-(met)acriloiloxibutírico, dímero de ácido acrílico, ácido itacónico, ácido maleico o anhídrido maleico; en el que la segunda unidad de monómero es una unidad de monómero que contiene un grupo hidroxilo seleccionado de (met)acrilato de hidroxialquilo o N-hidroxialquilacrilamida, una unidad de monómero que contiene una unidad de poli(óxido de alquileno) según la siguiente fórmula 1, una unidad de monómero que contiene un grupo fosfito seleccionado de fosfito de acrilato de etilenglicol o fosfito de acrilato de 4-hidroxibutilo, o unidad de monómero que contiene un grupo ureido met(acrilato) de ureido;en el que la tercera unidad de monómero es un (met)acrilonitrilo, un (met)acrilato de alquilo o un monómero a base de estireno seleccionado de alquilestireno o (met)acrilato de alquilo, en el que el grupo alquilo es un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, de 1 a 16 átomos de carbono, de 1 a 12 átomos de carbono, de 1 a 8 átomos de carbono o de 1 a 4 átomos de carbono;en el que la razón de la primera unidad de monómero se encuentra en un intervalo del 10% en peso al 40% en peso basándose en el peso total del copolímero;en el que la segunda unidad de monómero está contenida en una razón de 100 partes a 500 partes en peso en relación con 100 partes en peso de la primera unidad de monómero; yen el que la tercera unidad de monómero está contenida en una razón de 0,1 partes a 30 partes en peso en relación con 100 partes en peso de la suma de la primera unidad de monómero y la segunda unidad de monómero en el copolímero;
  1. [Fórmula 1]
    Figure imgf000012_0001
    en el que en la [fórmula 1]:
    Q es hidrógeno o un grupo alquilo, U es un grupo alquileno o un grupo alquilideno, Z es hidrógeno o un grupo alquilo, y m es un número arbitrario,
    en el que el grupo alquilo y/o alquileno y/o alquilideno son cada uno independientemente un grupo alquilo y/o alquileno y/o alquilideno lineal, ramificado o cíclico opcionalmente sustituido que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, de 1 a 16 átomos de carbono, de 1 a 12 átomos de carbono, de 1 a 8 átomos de carbono o de 1 a 4 átomos de carbono,
    en el que m es un número arbitrario, cada uno de los cuales es independientemente un número en un intervalo de 1 a 100, de 1 a 90, de 1 a 80, de 1 a 70, de 1 a 60, de 1 a 50, de 1 a 40, de 1 a 30, de 1 a 20, de 1 a 16 o de 1 a 12, y
    en el que preferiblemente Q es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, U es un grupo alquileno que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, Z es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, y m es de 1 a 30.
  2. 2. Aglutinante de electrodo de silicio según la reivindicación 1, en el que la solubilidad acuosa del copolímero es del 5% o más, medida tal como se describe en la memoria descriptiva.
  3. 3. Aglutinante de electrodo de silicio según la reivindicación 1, en el que el copolímero tiene un peso molecular promedio en peso en un intervalo de 100.000 a 5.000.000, medido mediante cromatografía de permeación en gel en las condiciones descritas en la memoria descriptiva.
  4. 4. Aglutinante de electrodo de silicio según la reivindicación 1, en el que la razón de la primera unidad de monómero está en un intervalo del 15% en peso al 40% en peso basado en un peso total del copolímero.
  5. 5. Composición de aglutinante de electrodo de silicio que comprende el aglutinante de electrodo de silicio según la reivindicación 1.
  6. 6. Composición de material activo que comprende un aglutinante de electrodo de silicio y un material activo de electrodo,
    comprendiendo el aglutinante de electrodo de silicio:
    un copolímero que comprende:
    una primera unidad de monómero, en la que un homopolímero de dicha primera unidad de monómero tiene una temperatura de transición vítrea de 80°C o superior;
    una segunda unidad de monómero, en la que un homopolímero de dicha segunda unidad de monómero tiene una temperatura de transición vítrea de 70°C o inferior; y
    una tercera unidad de monómero, en la que dicha tercera unidad de monómero tiene una solubilidad acuosa a temperatura ambiente de menos del 5%, medida tal como se describe en la memoria descriptiva; en la que la primera unidad de monómero es un monómero que contiene un grupo carboxilo, seleccionado de ácido (met)acrílico, ácido 2-(met)acriloiloxiacético, ácido 3-(met)acriloiloxipropiónico, ácido 4-(met)acriloiloxibutírico, dímero de ácido acrílico, ácido itacónico, ácido maleico o anhídrido maleico; en la que la segunda unidad de monómero es una unidad de monómero que contiene un grupo hidroxilo seleccionado de (met)acrilato de hidroxialquilo o N-hidroxialquilacrilamida, una unidad de monómero que contiene una unidad de poli(óxido de alquileno) según la siguiente fórmula 1, una unidad de monómero que contiene un grupo fosfito seleccionado de fosfito de acrilato de etilenglicol o fosfito de acrilato de 4-hidroxibutilo, o unidad de monómero que contiene un grupo ureido met(acrilato) de ureido;
    en la que la tercera unidad de monómero es un (met)acrilonitrilo, un (met)acrilato de alquilo o un monómero a base de estireno seleccionado de alquilestireno o (met)acrilato de alquilo, en la que el grupo alquilo es un grupo alquilo lineal, ramificado o cíclico que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, de 1 a 16 átomos de carbono, de 1 a 12 átomos de carbono, de 1 a 8 átomos de carbono o de 1 a 4 átomos de carbono;
    en la que la razón de la primera unidad de monómero se encuentra en un intervalo del 10% en peso al 40% en peso basándose en el peso total del copolímero;
    en la que la segunda unidad de monómero está contenida en una razón de 100 partes a 500 partes en peso en relación con 100 partes en peso de la primera unidad de monómero; y
    [Fórmula 1]
    Figure imgf000013_0001
    Q es hidrógeno o un grupo alquilo, U es un grupo alquileno o un grupo alquilideno, Z es hidrógeno o un grupo alquilo, y m es un número arbitrario,
    en la que el grupo alquilo y/o alquileno y/o alquilideno son cada uno independientemente un grupo alquilo y/o alquileno y/o alquilideno lineal, ramificado o cíclico opcionalmente sustituido que tiene de 1 a 20 átomos de carbono, de 1 a 16 átomos de carbono, de 1 a 12 átomos de carbono, de 1 a 8 átomos de carbono o de 1 a 4 átomos de carbono,
    en la que m es un número arbitrario, cada uno de los cuales es independientemente un número en un intervalo de 1 a 100, de 1 a 90, de 1 a 80, de 1 a 70, de 1 a 60, de 1 a 50, de 1 a 40, de 1 a 30, de 1 a 20, de 1 a 16 o de 1 a 12, y
    en la que preferiblemente Q es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, U es un grupo alquileno que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, Z es hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono, y m es de 1 a 30.
  7. 7 Composición de material activo según la reivindicación 6, en el que el material activo de electrodo es un material activo de silicio.
  8. 8 Electrodo que comprende un colector de corriente, y el aglutinante de electrodo de silicio según la reivindicación 1 y un material activo de electrodo, formado en un lado del colector de corriente.
  9. 9. Electrodo según la reivindicación 8, en el que el material activo de electrodo es un material activo de silicio.
  10. 10. Batería secundaria que comprende el electrodo según la reivindicación 8 como electrodo negativo.
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