[发明专利]一种锂电池用马来酰亚胺添加剂及相应锂电池正极配方

说明书

技术领域

本发明涉及电池材料领域，具体涉及一种锂电池用改性马来酰亚胺添加剂及相应锂电池正极配方。 

背景技术

锂离子二次电池是20世纪80年代由Armand提出的概念，他提出电池的正负极材料采用可以储存和交换的锂离子材料，利用充放电时，离子的来回移动进行能量交换。 

1991年由日本SONY公司生产出由LiCoO₂为正极材料、碳黑为负极材料的商业化锂离子电池，自此，锂离子电池在众多领域迅速替代了镍镉、镍氢电池。锂离子电池在电动车及储电方面拥有十分广阔的应用前景。因此，具有超薄、超轻、高能量密度的固态聚合物锂离子电池已相继被开发出来并走向市场。 

但是目前锂离子电池并不完全满足现有使用，尤其是现有技术中的正极材料由于其原子结构等原因，存在热稳定性差，导致常温或高温下循环性能差，电池寿命低，安全性不足等问题。 

发明内容

为解决上述问题，本发明采用氨基氰和三聚氰胺改性的马来酰亚胺，作为锂电池正极浆料的添加剂，可经常规技术混料涂布成膜得阴极板，然后制作成电池芯，封装后充电，即可得安全性高，常温及高温下循环寿命优异的锂离子电池。 

一种锂电池用马来酰亚胺添加剂是指由氨基氰与三聚氰胺修饰的改性马来酰亚胺。所述马来酰亚胺添加剂可应用于锂离子电池或锂高分子电池的正极配方组成材料。 

所述含改性马来酰亚胺添加剂的锂电池正极配方含有以下重量百分比的物质： 

(ⅰ) 0.1~5%的由氨基氰与三聚氰胺改性的双马来酰亚胺或/和单马来酰亚胺反应所得产物；

(ⅱ) 0.1~15%的聚偏氟乙烯、丙烯酸树脂与丁苯橡胶；

(ⅲ) 正极活性物质；

(ⅳ) 0.1~5%的导电添加剂：如KS6或CGCF或SP或VGCF。

进一步的，所述正极配方材料中正极活性物质为：LiCoO₂或LiMnO₂或LiFePO₄或LNCM或NCA，或其混合物。 

进一步的，所述正极配方材料中双马来酰亚胺结构为： 

其中，m，n，o为1，2，3，4，5……；

或

其中，R可为以下基团中的一种：-(CH₂)₂-，-(CH₂)₆-，-(CH₂)₈-，-(CH₂)₁₂-，，，，，，。

进一步的，所述正极配方材料中单马来酰亚胺可为下列物质中的一种： 

(1). 苯基马来酰亚胺

(2). N-(对甲基苯)马来酰亚胺 

(3). N-(邻甲基苯)马来酰亚胺

(4). N-(间甲基苯)马来酰亚胺

(5). N-环已基马来酰亚胺

(6).马来酰亚胺

(7).马来酰亚胺基苯酚

(8).马来酰亚胺基苯并环丁烯

(9).含磷马来酰亚胺

(10).含磷酸盐马来酰亚胺

(11).含硅氧烷马来酰亚胺

(12). N-(4-四氢吡喃基-羟苯基)马来酰亚胺

(13). 2,6-二苯甲基-马来酰亚胺。

进一步的，所述正极配方材料中三聚氰胺或其衍生物，其结构可为： 

其中，H可被R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆取代。其中，R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆可为线性或支链烷基。

进一步的，所述正极配方材料中氨基氰为： 

其中，R₁，R₂为H或线性或支链烷基。

进一步的，所述正极配方材料中可加入反应引发剂。 

进一步的，所述正极配方材料中的反应引发剂为过氧化物或偶氮二异丁腈。 

进一步的，所述正极配方材料中，(ⅳ) 中导电添加剂可进行表面处理。 

进一步的，所述正极配方材料中，(ⅳ) 中导电添加剂的表面处理可使用下列偶联剂：