本发明涉及集流体，具体是一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体。
背景技术：
1、如今，随着各大电池企业的迅速发展，客户对于锂电池材料的要求更加细化。当然，这不仅仅是针对单个电极材料的细化，而是更加关注电极材料与其他辅材的协同作用。
2、目前而言，越来越多的企业开始着眼于锂电池辅材的优化，改性集流体就是其中产物之一，而如何进一步优化集流体的性能成为了重中之重。
3、基于此，本发明将提供一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其具有重要实际意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，以解决现有技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，所述集流体为涂碳集流体，包括集流体及涂覆在集流体上的导电涂层；所述集流体包括但不限于铝箔、铜箔和镍箔中的任一种；所述导电涂层包括但不限于导电剂、粘结剂和交联剂；所述导电剂包括但不限于改性tis2材料；所述粘结剂由聚丙烯酸和改性聚丙烯酸混合得到；所述交联剂包括多异氰酸酯。
4、较为优选的，所述集流体的厚度为8～24μm。
5、较为优选的，所述导电剂和粘结剂两者质量比为1:(1～3)。
6、较为优选的，所述交联剂加入量为导电剂和粘结剂质量和的0.5～3.0％。
7、较为优选的，所述涂碳集流体的制备方法，包括以下步骤：
8、s1：制备导电剂：将tis2材料放入等离子体处理设备中，经等离子刻蚀处理，得到改性tis2材料；
9、s2：制备粘结剂：
10、s21：将纤维素和氢氧化锂加入到乙醇溶液中，于20～40℃下，搅拌反应2～6h，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，继续搅拌反应1～4h，结束反应，最后经冷冻干燥，得到不饱和羧甲基纤维素锂；
11、s22：将不饱和羧甲基纤维素锂和甲基丙烯酸加入到去离子水中，搅拌混合均匀后，升温至60～80℃，并加入过硫酸铵，搅拌反应2～12h，结束反应，最后经冷冻干燥，得到改性聚丙烯酸；
12、s23：将聚丙烯酸和改性聚丙烯酸搅拌混合均匀，得到粘结剂；
13、s3：调配浆料：将改性tis2材料、粘结剂和多异氰酸酯按掺入比例加入到去离子水中，搅拌混合均匀，得到浆料；
14、s4：涂布浆料：将浆料涂布到集流体上，经烘干，得到涂碳集流体。
15、较为优选的，所述等离子体刻蚀处理参数为：工作气体为氮气，气体流量为70～100ml/min，工作功率为260～360w，工作压力为600～700pa，工作时长为30～180s。
16、较为优选的，所述纤维素、氢氧化锂和甲基丙烯酸缩水甘油酯三者质量比为1:(0.5～1.0):(0.05～0.20)。
17、较为优选的，所述纤维素分子量为2000～10000。
18、较为优选的，所述不饱和羧甲基纤维素锂和甲基丙烯酸两者质量比为1:(5～6)。
19、较为优选的，所述过硫酸铵的加入量为反应物总质量的0.5～1.5％。
20、较为优选的，所述聚丙烯酸和改性聚丙烯酸两者体积比为1:(0.5～1.0)。
21、较为优选的，所述浆料的固含量为7～15％。
22、较为优选的，所述涂布参数为：涂布速度为30～80m/min，涂布量为0.5～2.0g/m2。
23、较为优选的，所述烘干的温度为100～130℃。
24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25、1、tis2材料作为二维材料，在晶体结构上具有传统的1t相结构，具有优异的导电性；本发明中进一步通过对tis2材料进行等离子体刻蚀处理改性，二维tis2材料刻蚀为一维结构的线状tis2材料，线状结构使得导电材料的比表面积增大；导电材料的比表面积的增大，不仅能够增强导电性，提高电池的首次充放电效率，而且还可以与多异氰酸酯交联配合，保证粘结网络更加均匀有序，从而提高极片的剥离力；
26、2、在锂电池首次充放电过程中，由于有机电极液会在负极表面还原分解，形成固体电解质相界面(sei)膜，这个过程会永久地消耗大量来自正极的活性锂，进而造成首次充放电效率偏低；因此，若能够将消耗的活性锂补充，则能够提高首次充放电效率。基于此，本发明中设计引入补锂剂——羧甲基纤维素锂，以起到补充首次充放电消耗的活性锂；考虑到羧甲基纤维素锂同样也是一种优异的粘结剂，其与聚丙烯酸粘结剂协同可以更好的促进极片粘结，增强极片剥离力；因而，方案中通过采用氢氧化锂对纤维素活性处理，使纤维素结晶区破坏，进而暴露出更多活性基团，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，使甲基丙烯酸缩水甘油酯上的环氧基与纤维素上的羟基反应，制备得到不饱和羧甲基纤维素锂；接着不饱和羧甲基纤维素锂和甲基丙烯酸聚合，制备得到改性聚丙烯酸，以增强其与聚丙烯酸的相容；最后将改性聚丙烯酸和聚丙烯酸混合，得到粘结剂；该粘结剂性能稳定，具有优异的粘结性能，可以起到增强极片剥离力作用，同时由于羧甲基纤维素锂的存在，还可以起到补锂作用，进而提高首次充放电效率；
27、3、由于粘结剂中的改性聚丙烯酸含有羧甲基纤维素锂，其含有大量羟基，也可以与多异氰酸酯交联配合，进一步增强粘结性能，提高极片剥离力；
28、4、在改性tis2材料、粘结剂和多异氰酸酯的综合协同作用下，本发明制备得到了一种能够提高首次充放电效率和极片剥离力的集流体，其制备得到的电池具有更高的电池容量和能量密度。
1.一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其特征在于：所述集流体为涂碳集流体，包括集流体及涂覆在集流体上的导电涂层；所述集流体包括铝箔、铜箔和镍箔中的任一种；所述导电涂层包括导电剂、粘结剂和交联剂；所述导电剂包括改性tis2材料；所述粘结剂由聚丙烯酸和改性聚丙烯酸混合得到；所述交联剂包括多异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其特征在于：所述导电剂和粘结剂两者质量比为1:(1～3)。
3.根据权利要求1所述的一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其特征在于：所述交联剂加入量为导电剂和粘结剂质量和的0.5～3.0％。
4.根据权利要求1所述的一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其特征在于：所述涂碳集流体的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其特征在于：所述等离子体刻蚀处理参数为：工作气体为氮气，气体流量为70～100ml/min，工作功率为260～360w，工作压力为600～700pa，工作时长为30～180s。
6.根据权利要求4所述的一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其特征在于：所述纤维素、氢氧化锂和甲基丙烯酸缩水甘油酯三者质量比为1:(0.5～1.0):(0.05～0.20)；所述不饱和羧甲基纤维素锂和甲基丙烯酸两者质量比为1:(5～6)；所述聚丙烯酸和改性聚丙烯酸两者体积比为1:(0.5～1.0)；所述过硫酸铵的加入量为反应物总质量的0.5～1.5％。
7.根据权利要求4所述的一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其特征在于：所述浆料的固含量为7～15％。
8.根据权利要求4所述的一种提高锂电池首次充放电效率及极片剥离力的集流体，其特征在于：所述涂布参数为：涂布速度为30～80m/min，涂布量为0.5～2.0g/m2；所述烘干的温度为100～130℃。
