[发明专利]锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池，其包含：

包括粘合剂材料的正极；

包括粘合剂材料的负极；

浸渍在电解质溶液中的纳米孔聚合物隔膜，所述纳米孔聚合物隔膜可操作地设置在所述正极和所述负极之间；以及

选择以与以下离子络合的至少两种不同的螯合剂：

i)两种或更多种不同的过渡金属离子；

ii)呈两种或更多种不同氧化态的过渡金属离子；

或iii)，i)和ii)两者；

其中，所述至少两种不同的螯合剂以足以在锂离子电池操作期间不影响所述锂离子移动穿过所述纳米孔聚合物隔膜的方式与过渡金属离子络合；

其中所述至少两种不同的螯合剂为以下各者中的至少一者：

溶解或分散在所述电解质溶液中；

接枝到所述纳米孔聚合物隔膜的所述聚合物之上作为替代侧基；

附着在所述负极的所述粘合剂材料；

附着在所述正极的所述粘合剂材料；

设置在所述隔膜的各孔内；

涂覆在所述隔膜的表面上；

涂覆在所述负极的表面上；以及

涂覆在所述正极的表面上；

其中所述至少两种不同的螯合剂选自：

分子形式的离子阱，其选自由多胺、硫醇、有机酸的碱金属盐及其组合组成的群组；

用有机酸的碱金属盐官能化的聚合物，所述用有机酸的碱金属盐官能化的聚合物选自由以下组成的群组：聚(乙烯-交替-马来酸二锂盐)、聚(甲基乙烯基醚-交替-马来酸盐,锂盐)、聚(乙烯-接枝-马来酸盐,锂盐)、聚(衣康酸盐,锂盐)、聚(衣康酸盐,锂盐)共聚物、聚(异丁烯-交替-马来酸盐,锂盐)、聚(1-十四碳烯-交替-马来酸盐,锂盐)、聚(1-十八碳烯-交替-马来酸盐,锂盐)、聚(苯乙烯-马来酸盐二钠盐)共聚物、聚(丙烯酸锂盐-共-马来酸盐,锂盐)、聚(苯乙烯-嵌段-聚(乙烯-无规-丁烯)-嵌段-聚(苯乙烯-接枝-马来酸盐),锂盐)、用亚氨基二乙酸二锂盐官能化的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、用亚氨基二乙酸二钠盐官能化的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物及其组合；

用含氮官能团官能化的聚合物，所述用含氮官能团官能化的聚合物选自由以下组成的群组：直链聚乙烯亚胺、支链聚乙烯亚胺、羧乙基化聚乙烯亚胺、羧甲基化聚乙烯亚胺、双-吡啶甲酰胺官能化聚合物、聚(酰胺胺)树状聚物及其组合；以及

用两个或多个官能团官能化的聚合物；

其中所述有机酸的碱金属盐为多齿结构，所述多齿结构选自由以下组成的群组：

三齿结构，其选自由以下组成的群组：柠檬酸三钠、次氮基三乙酸三锂盐(Li₃NTA)、次氮基三乙酸三钠盐(Na₃NTA)、N-(2-羧乙基)亚氨基二乙酸三锂盐、三锂1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸盐(Li₃NOTA)及其组合；

四齿结构，其选自由以下组成的群组：1,2-双(邻氨基苯氧基)乙烷-N,N,N’,N’-四乙酸的四锂盐(Li₄BAPTA)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸的四锂盐(Li₄DOTA)、乙二胺四乙酸的四锂盐(EDTALi₄)，乙二醇-双-(2-氨基乙基醚)-N,N,N',N’-四乙酸四锂盐(Li₄EGTA)及其组合；

五齿结构，其包含三胺五乙酸戊锂盐(Li₅DTPA)盐；

六齿结构，其选自由以下组成的群组：葡萄糖酸六锂、葡萄糖酸六钠、三(亚甲基膦酸)六锂盐(Li₆TMPA)及其组合；以及

八齿结构，其包含乙二胺四甲基磷酸八锂(Li₈EDTMP)，

其中所述多胺是2,2'-双(亚水杨基氨基)偶氮苯，并且

所述用两个或多个官能团官能化的聚合物选自由以下组成的群组：羧甲基化壳聚糖；羧乙基化壳聚糖；聚(马来酸盐,锂盐-交替-1-癸烯),3-(二甲基氨基)-1-丙胺；天然木质素,羧甲基化木质素,羧乙基化木质素,2,3-二羟基苯甲酸,及其组合。