改进的二次锂离子电池和锂电容器电极组合物的制作方法

文档序号:18236551发布日期:2019-07-24 08:44阅读:来源:国知局

技术特征:

1.用于锂离子电存储器件的非水电极材料,其包含:

至少一种金属螯合聚合物,其包括多酚聚合物;醛类、酮类或其混合物;和胺类的反应产物;其中所述金属螯合聚合物能够与金属螯合并键合;

能够可逆地嵌入锂离子的活性材料;

多个电导体颗粒;及

粘合剂聚合物。

2.根据权利要求1的非水电极材料,其中所述至少一种金属螯合聚合物包括多酚聚合物;醛类、酮类或其混合物;和胺类的Mannich反应产物。

3.根据权利要求1的非水电极材料,其中所述胺类包括甲基乙胺、二甲胺、二乙胺、二乙醇胺、甲基乙醇胺、二丙胺、二正丁胺、二异戊胺、二苄胺、甲基二乙基乙二胺、甲基苯胺、哌啶、1,2,3,4-四氢异喹啉、6-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉、吗啉、哌嗪、α-甲基氨基苯丙酮、α-乙酰基乙基苄胺;苄基-(2-环己酮基甲基)-胺、3,4-亚甲二氧基苄基-(2-环己酮基甲基)-胺、N-甲基-葡糖胺、葡糖胺、叔丁胺;C1-C12烷基胺及其混合物中的至少一种。

4.根据权利要求1的非水电极材料,其中所述多酚聚合物为聚(4-乙烯基苯酚)。

5.根据权利要求4的非水电极材料,其中所述多酚聚合物为聚(4-羟基苯乙烯)。

6.根据权利要求1的非水电极材料,其中所述醛类为多聚甲醛。

7.根据权利要求1的非水电极材料,其还包含非水溶剂,包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、水醇(water alcohol)及其混合物中的至少一种。

8.根据权利要求1的非水电极材料,其中所述活性材料包括LiCoO2、LiMn2O4、LiNiMnCoO2、LiNiCoAlO2、Li4Ti5O12和LiFePO4中的至少一种,并且其中所述电导体颗粒包括炭黑、石墨、石墨烯和碳纳米颗粒中的至少一种。

9.根据权利要求1的非水电极材料,其中所述粘合剂聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、丁苯橡胶(SBR)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)和聚四氟乙烯(PTFE)的共聚物、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC)、聚丙烯酸钠(PAAS)及其混合物中的至少一种。

10.根据权利要求1至9之一的非水电极材料,其中干燥的所述非水电极材料包含:约0.1至15重量%金属螯合聚合物、约1至40重量%电导体材料、约9至97.9重量%活性材料以及约1至40重量%粘合剂聚合物,所有均基于干燥的电极材料总重量。

11.根据权利要求1至9之一的非水电极材料作为在集流体上施加和干燥的层用于所述电存储器件的正极的用途。

12.制备锂离子电存储器件的正极的方法,包括以下步骤:

将根据权利要求1至9之一的非水电极材料的浆料施加于集流体的至少一个表面上以形成层;

将该浆料在集流体上干燥,以将所述非水电极材料粘合至集流体,从而形成粘附于集流体的正极层。

13.根据权利要求12的方法,其中所述电极材料在所述集流体上适当位置干燥时的沉积量产生50至250g/m2的涂层。

14.用于锂离子电存储器件的正极,其包括:

集流体;及

粘附于所述集流体的至少一个表面上的根据权利要求1至9之一的非水电极材料。

15.用于锂离子电存储器件的非水电极材料中间体,其包含:

至少一种金属螯合聚合物,其包括多酚聚合物;醛类、酮类或其混合物;和胺类的反应产物;其中所述金属螯合聚合物能够与金属螯合并键合;

多个电导体颗粒;及

粘合剂聚合物。

16.根据权利要求15的非水电极材料中间体,其中所述至少一种金属螯合聚合物包括多酚聚合物;醛类、酮类或其混合物;和胺类的Mannich反应产物。

17.根据权利要求15的非水电极材料中间体,其中所述多酚聚合物为聚(4-乙烯基苯酚);并且所述胺类包括甲基乙胺、二甲胺、二乙胺、二乙醇胺、甲基乙醇胺、二丙胺、二正丁胺、二异戊胺、二苄胺、甲基二乙基乙二胺、甲基苯胺、哌啶、1,2,3,4-四氢异喹啉、6-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉、吗啉、哌嗪、α-甲基氨基苯丙酮、α-乙酰基乙基苄胺;苄基-(2-环己酮基甲基)-胺、3,4-亚甲二氧基苄基-(2-环己酮基甲基)-胺、N-甲基-葡糖胺、葡糖胺、叔丁胺;C1-C12烷基胺及其混合物中的至少一种。

18.根据权利要求15的非水电极材料中间体,其中所述多酚聚合物包括聚(4-羟基苯乙烯),并且所述醛类包括多聚甲醛。

19.根据权利要求15的非水电极材料中间体,其还包含非水溶剂,包括N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、水醇(water alcohol)及其混合物中的至少一种。

20.根据权利要求15的非水电极材料中间体,其中所述粘合剂聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、丁苯橡胶(SBR)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)和聚四氟乙烯(PTFE)的共聚物、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基纤维素(MC)、聚丙烯酸钠(PAAS)及其混合物中的至少一种。

21.根据权利要求15的非水电极材料中间体,其中基于所述电极材料中间体的所有组分的总重量,所述至少一种金属螯合聚合物的存在量为7至16重量%。

22.根据权利要求15至21之一的非水电极材料中间体在集流体上施加和干燥的层中用于所述电存储器件的正极的用途。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1