ВОДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИДА

1. Водная композиция, содержащая:
a) от 0,2 до 150 частей фторполимерных частиц со средневесовым размером частиц менее чем 500 нм;
b) от 10 до 500 частей одного или нескольких порошкообразных электродобразующих материалов;
c) необязательно от 0 до 10 частей одного или нескольких загустителей;
d) необязательно одно или несколько средств, регулирующих рН;
e) необязательно от 0 до 10 частей одной или нескольких добавок, выбранных из группы, включающей противоосаждающие средства и поверхностно-активные вещества;
f) необязательно от 0 до 5 частей одного или нескольких смачивающих средств;
g) необязательно от 0 до 150 частей одного или нескольких фугитивных промоторов адгезии;
h) 100 частей воды;
все части представляют собой части по массе на основе 100 частей по массе воды, и где композиция не содержит фторсодержащее поверхностно-активное вещество.
2. Водная композиция по п.1, содержащая:
a) 1-50 частей фторполимерных частиц со средневесовым размером частиц менее чем 400 нм;
b) от 20 до 400 частей одного или нескольких порошкообразных электродных материалов;
c) необязательно от 0 до 5 частей одного или нескольких загустителей;
d) необязательно одно или несколько средств, регулирующих рН;
e) от 0,1 до 5 частей одной или нескольких добавок, выбранных из группы, включающей противоосаждающие средства и поверхностно-активные вещества;
f) необязательно от 0 до 3 частей одного или нескольких смачивающих средств;
g) от 1 до 50 частей одного или нескольких фугитивных промоторов адгезии;
h) 100 частей воды;
все части представляют собой части по массе на основе 100 частей по массе воды, и где композиция не содержит фторсодержащее поверхностно-активное вещество.
3. Водная композиция по п.1, где указанный фторполимер представляет собой гомополимер или сополимер поливинилиденфторида (PVDF), содержащий по меньшей мере 70 моль.% виниленфторидных звеньев.
-1
4. Водная композиция по п.3, где указанный PVDF имеет вязкость расплава больше чем 1,0 кП в соответствии с ASTM D-3835 при 450°F и 100 с.
5. Водная композиция по п.1, где фторполимерные частицы имеют средневесовой размер частиц менее чем 400 мкм.
2
x
1-x
2
2
2
2
x
y
z
m
,
x-
y
z
m
6. Водная композиция по п.1, где указанный порошкообразный электродный материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, включающей литиевые соли оксидов, сульфидов и гидроксидов металла; LiCoO, LiNiCoO, LiMnO, LiNiO, LiFePO4, LiNiCoMnO, LiNiMnAlO, где x+y+z=1 и m - целое число, представляющее количество атомов кислорода в оксиде для получения электронно-сбалансированной молекулы; литий-кобальт оксид, литий-железо фосфат, литий-марганец фосфат, литий-никель оксид и литий-марганец оксид, углеродсодержащие материалы, нанотитанаты, графит, активированный уголь, углеродная сажа, фенольная смола, деготь, гудрон и углеродные волокна.
7. Водная композиция, содержащая:
a) от 0,2 до 150 частей частиц поливинилиденфторида (PVDF) со средневесовым размером частиц менее чем 400 нм;
b) от 10 до 400 частей одного или нескольких порошкообразных электродобразующих материалов;
c) необязательно от 0 до 10 частей одного или нескольких загустителей;
d) необязательно одно или несколько средств, регулирующих рН;
e) от 0 до 10 частей одной или нескольких добавок, выбранных из группы, включающей противоосаждающие средства и поверхностно-активные вещества;
f) необязательно от 0 до 5 частей одного или нескольких смачивающих средств;
g) эффективное количество одного или нескольких фугитивных промоторов адгезии;
h) 100 частей воды;
все части представляют собой части по массе на основе 100 частей по массе воды.
8. Водная композиция по п.7, содержащая:
a) от 1 до 50 частей поливинилиденфторидных (PVDF) частиц со средневесовым размером частиц менее чем 400 нм;
b) от 10 до 300 частей одного или нескольких порошкообразных электродобразующих материалов;
c) необязательно от 0 до 10 частей одного или нескольких загустителей;
d) необязательно одно или несколько средств, регулирующих рН;
e) от 2,7 до 10 частей одной или нескольких добавок, выбранных из группы, включающей противоосаждающие средства и поверхностно-активные вещества;
f) необязательно от 0 до 5 частей одного или нескольких смачивающих средств;
g) от 1 до 50 частей одного или нескольких фугитивных промоторов адгезии;
h) 100 частей воды;
все части представляют собой части по массе на основе 100 частей по массе воды.
-1
9. Водная композиция по п.7, где указанный PVDF имеет вязкость расплава больше чем 1,0 кП в соответствии с ASTM D-3835 при 450°F и 100 с.
10. Водная композиция по п.7, где указанный PVDF представляет собой гомополимер или сополимер, содержащий по меньшей мере 70 мас.% мономерных звеньев винилиденфторида.
11. Водная композиция по п.7, где частицы PVDF имеют средневесовой размер частиц менее чем 300 нм.
2
x
1-x
2
2
2
2
x
y
z
m
x-
y
z
m
12. Водная композиция по п.7, где указанный порошкообразный электродный материал содержит один или несколько материалов, выбранных из группы, включающей литиевые соли оксидов, сульфидов и гидроксидов металла; LiCoO, LiNiCoO, LiMnO, LiNiO, LiFePO4, LiNiCoMnO, LiNiMnAlO, где x+y+z=1 и m - целое число, представляющее количество атомов кислорода в оксиде для получения электронно-сбалансированной молекулы; литий-кобальт оксид, литий-железо фосфат, литий-марганец фосфат, литий-никель оксид, и литий-марганец оксид, углеродсодержащие материалы, нанотитанаты, графит, активированный уголь, углеродная сажа, фенольная смола, деготь, гудрон и углеродные волокна.
13. Водная композиция по п.7, где указанный фугитивный промотор адгезии выбирают из группы, включающей N-метил-2-пирролидон, диметилформамид, N,N-диметилацетамид, диметилсульфоксид, гексаметилфосфамид, диоксан, тетрагидрофуран, тетраметилмочевину, триэтилфосфат, триметилфосфат, диметилсукцинат, диэтилсукцинат, тетраэтилмочевину и их смеси.
14. Электрод, содержащий электропроводящую подложку, покрытую по меньшей мере на одной поверхности водной композицией по п.1 в сухой форме, где указанный электрод проявляет взаимосвязность.
15. Электрод по п.14, где указанные порошкообразные электродные материалы полностью не покрыты PVDF.
16. Устройство, содержащее по меньшей мере один электрод по п.14, выбранный из группы, включающей батарею неводного типа, конденсатор и сборку мембранных электродов.
17. Электрод, содержащий электропроводящую подложку, покрытую по меньшей мере на одной поверхности водной композицией по п.2 в сухой форме, где указанный электрод проявляет взаимосвязность.
18. Устройство, содержащее по меньшей мере один электрод по п.17, выбранный из группы, включающей батарею неводного типа, конденсатор и сборку мембранных электродов.
19. Способ изготовления электрода, содержащий этапы:
a) получения водной дисперсии поливинилиденфторида (PVDF);
b) смешивания PVDF дисперсии с другими материалами для получения водной композиции, содержащей:
i. 0,2-150 частей частиц поливинилиденфторида (PVDF), имеющих средневесой размер частиц менее чем 500 нм;
ii. 10-500 частей одного или нескольких порошкообразных электродобразующих материалов;
iii. необязательно 0-10 частей одного или нескольких загустителей;
iv. необязательно одно или несколько средств, регулирующих рН;
v. необязательно 0-10 частей одной или нескольких добавок, выбранных из группы, включающей противоосаждающие средства и поверхностно-активные вещества;
vi. необязательно от 0 до 5 частей одного или нескольких смачивающих средств;
vii. 100 частей воды;
все части представляют собой части по массе на основе 100 частей по массе воды;
c) превращения указанной водной композиции во взвесь на основе воды или пасту;
d) добавления эффективного количества фугитивного промотора адгезии к указанной взвеси на основе воды или пасте, или перед образованием указанной водной композиции во взвесь или пасту, или после нанесения указанной взвеси на основе воды или пасты на по меньшей мере одну поверхность электропроводящей подложки;
e) нанесения указанной взвеси на основе воды или пасты, по меньшей мере, на одну поверхность электропроводящей подложки для получения покрытия и
f) сушки указанного покрытия,
где указанный электрод проявляет взаимосвязность.
20. Способ по п.19, где указанный фугитивный промотор адгезии содержит материал, выбранный из группы, включающей N-метил-2-пирролидон, диметилформамид, N,N-диметилацетамид, диметилсульфоксид, гексаметилфосфамид, диоксан, тетрагидрофуран, тетраметилмочевину, триэтилфосфат, триметилфосфат, диметилсукцинат, диэтилсукцинат, тетраэтилмочевину и их смеси; и указанный материал добавлен при получении водной композиции.
21. Способ по п.19, где указанный фугитивный промотор адгезии содержит источник энергии, который прилагали к композиции после нанесения и сушки указанной взвеси или пасты по меньшей мере на одной поверхности указанной электропроводящей подложки.
22. Способ по п.19, дополнительно содержащий этап приложения давления к электропроводящей подложке, имеющей покрытие после этапа е),
23. Способ по п.19, где указанная водная PVDF-дисперсия а) не содержит фторсодержащее поверхностно-активное вещество.
24. Способ по п.19, где указанная водная композиция b) не содержит фторсодержащее поверхностно-активное вещество.