Brevet FR3073674A1 (20190517)

REVENDICATIONS1. Composition aqueuse pour la fabrication d'électrode pour batterie au lithium comprenant au moins un premier polymère de la famille des poly(acide acrylique), au moins un deuxième polymère de la famille des polyoxydes d'éthylène, au moins un matériau actif sous forme particulaire et au moins un matériau conducteur électronique sous forme particulaire.\n<CLM>\1\tComposition selon la revendication 1, dans laquelle le premier polymère est constitué par un enchaînement du motif répétitif de formule (I) suivante : 0 OR1 C (I) dans laquelle R1 représente un atome d'hydrogène ou un cation monovalent.\n<CLM>\1\tComposition selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le premier polymère est un poly(acide acrylique) sous forme de sel.\n<CLM>\1\tComposition selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle R1 est un cation sodium.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier polymère présente une masse moléculaire moyenne allant de 100 000 à 500 000 g/mol.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier polymère est présent dans la composition à hauteur de 5 à 10 % 25 en masse par rapport à la masse totale de la composition.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième polymère présente une masse moléculaire moyenne allant 5 100 000 à 1 000 000 g/mol.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième polymère est présent dans la composition à hauteur de 5 à 10 % en masse par rapport à la masse totale de la composition. 10\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, lorsque la composition est destinée à la fabrication d'une électrode positive, le matériau actif est : -un oxyde lithié comprenant du manganèse de structure spinelle de 15 formule (IV) suivante : LiNii,M ni.-,x04 (IV) dans laquelle 0\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, lorsque la composition est destinée à la fabrication d'une électrode négative, le matériau actif est du carbone, un oxyde mixte de lithium ou un matériau actif organique, tel que du pérylène-3,4,9,10-tétracarboxylate de tétralithium.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le matériau actif est présent à hauteur de 50 à 80 % en masse par rapport à la masse totale de la composition. 15\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le matériau conducteur électronique est du noir de carbone, des nanotubes de carbone, des fibres de carbone et des mélanges de ceux-ci.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, dans laquelle le matériau conducteur électronique est présent à hauteur de 1 à 20 % en masse par rapport à la masse totale de la composition.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant, en outre, au moins un solvant organique de la famille des 25 glycols.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'extrait sec est de 0,5 à 40 %.\n<CLM>\1\tComposition selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, présentant une viscosité dynamique inférieure à 1 Pa.s pour un taux de 5 10 27 cisaillement de 10 sl- et/ou une dispersion granulométrique telle que d90 soit inférieure à 5 um.\n<CLM>\1\tProcédé de préparation d'une électrode pour batterie au lithium comprenant les étapes suivantes : 5 -une étape de dépôt d'une composition telle que définie selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 sous forme d'au moins une couche sur un substrat ; -une étape d'élimination de l'eau et, le cas échéant, du ou des solvants organiques contenus dans la composition. 10\n<CLM>\1\tProcédé de préparation selon la revendication 17, dans lequel l'étape de dépôt est réalisée par une technique numérique d'impression telle que la technique à jet d'encre ou la technique à jet d'aérosol. 15\n<CLM>\1\tElectrode pour batterie au lithium composée d'un matériau composite comprenant une matrice polymérique comprenant au moins un premier polymère de la famille des poly(acide acrylique), au moins un deuxième polymère de la famille des polyoxydes d'éthylène, dans laquelle sont dispersés au moins un matériau actif sous forme particulaire et au moins un matériau conducteur électronique sous 20 forme particulaire, ledit premier polymère, ledit deuxième polymère, ledit matériau conducteur électrique et ledit matériau actif étant tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t20. Cellule de batterie au lithium comprenant une électrode positive et 25 une électrode négative disposées de part et d'autre d'un électrolyte, caractérisée en ce que l'une au moins desdites électrodes est une électrode telle que définie selon la revendication 19 et en ce que l'électrolyte comprend au moins un solvant d'électrolyte apte à gélifier l'un au moins des polymères constitutifs de la ou les électrodes telle(s) que définie(s) selon la revendication\n<CLM>\1\t30 28\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon la revendication 20, dans laquelle le solvant d'électrolyte est un solvant dinitrile répondant à la formule (VII) suivante : N=C-R2-C=N 5 (VII) dans laquelle R2 est un groupe alkylène et, plus spécifiquement, un groupe alkylène comprenant 1 ou 2 atomes de carbone.\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon la revendication 20 ou 21, dans laquelle le 10 solvant d'électrolyte est le succinodinitrile de formule (VIII) suivante : C=N N_C (VIII)\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications 20 à 15 22, dans laquelle l'électrolyte est un électrolyte gélifié comprenant un ou plusieurs polymères gélifiants au contact du solvant d'électrolyte.\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon la revendication 23, dans laquelle le ou les polymères gélifiants sont choisis parmi : 20 -les (co)polymères poly(méth)acrylates, tels que les polyméthacrylates de méthyle, les polyméthacrylates de n-butyle, les polyméthacrylates d'isobutyle, les poly(méthacrylate de n-butyle-co-méthacrylate d'isobutyle), les poly(méthacrylate de nbutyle-co-méthacrylate de méthyle) ; -les (co)polymères perfluorés, tels que les polyfluorures de vinylidène et 25 les poly(fluorure de vinylidène-co-hexafluoropropylène) ; -les polyacrylonitriles et des copolymères à base d'acrylonitrile, tels que les poly(styrène-co-acrylonitrile) ; -les polyoxydes d'éthylène ; -les polyvinylpyrrolidones ; 29 -les polymères acryliques ; et -les mélanges de ceux-ci.