[发明专利]包封的阴极活性材料颗粒、含其的锂二次电池及制造方法

权利要求书

1.一种用于锂电池的阴极活性材料的微粒，所述微粒包括一个或多个被高弹性聚合物的薄层包围或包封的阴极活性材料颗粒，所述高弹性聚合物具有不小于5％的可恢复拉伸应变、在室温下不小于10^-6S/cm的锂离子电导率、以及从0.5nm至10μm的厚度，其中所述聚合物含有具有从0.5×10⁶至9×10⁶g/mol的分子量的超高分子量聚合物，并且其中所述锂电池选自锂离子电池或锂金属电池，不包括金属-空气电池和金属-硫电池。

2.如权利要求1所述的微粒，其中，所述超高分子量聚合物选自聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基醚丙烯酸酯)、其共聚物、其磺化衍生物、其化学衍生物、及其组合。

3.如权利要求1所述的微粒，其中，所述超高分子量聚合物具有从0.5×10⁶至小于5×10⁶g/mol的分子量。

4.如权利要求1所述的微粒，其中，所述超高分子量聚合物具有从1×10⁶至小于3×10⁶g/mol的分子量。

5.如权利要求1所述的微粒，其中，所述超高分子量聚合物含有分散在所述超高分子量聚合物的链之间的锂盐和/或液体溶剂。

6.如权利要求1所述的微粒，其中，所述超高分子量聚合物含有分散在其中的导电材料。

7.如权利要求6所述的微粒，其中，所述导电材料选自电子传导聚合物、金属颗粒或金属线、石墨烯片、碳纤维、石墨纤维、碳纳米纤维、石墨纳米纤维、碳纳米管、石墨颗粒、膨胀石墨薄片、乙炔黑颗粒、及其组合。

8.如权利要求7所述的微粒，其中，所述导电材料具有小于100nm的厚度或直径。

9.如权利要求5所述的微粒，其中，所述液体溶剂选自1,3-二氧戊环(DOL)、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、四乙二醇二甲醚(TEGDME)、聚(乙二醇)二甲醚(PEGDME)、二乙二醇二丁醚(DEGDBE)、2-乙氧基乙基醚(EEE)、砜、环丁砜、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸二乙酯(DEC)、丙酸乙酯、丙酸甲酯、γ-丁内酯(γ-BL)、乙腈(AN)、乙酸乙酯(EA)、甲酸丙酯(PF)、甲酸甲酯(MF)、甲苯、二甲苯、乙酸甲酯(MA)、碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸烯丙基乙酯(AEC)、氢氟醚、离子液体溶剂、及其组合。

10.如权利要求5所述的微粒，其中，所述锂盐选自高氯酸锂LiClO₄、六氟磷酸锂LiPF₆、氟硼酸锂LiBF₄、六氟砷化锂LiAsF₆、三氟甲磺酸锂LiCF₃SO₃、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiN(CF₃SO₂)₂、双(草酸)硼酸锂LiBOB、二氟草酸硼酸锂LiBF₂C₂O₄、二氟草酸硼酸锂LiBF₂C₂O₄、硝酸锂LiNO₃、氟烷基磷酸锂LiPF₃(CF₂CF₃)₃、双全氟乙基磺酰亚胺锂LiBETI、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂、双(氟磺酰基)酰亚胺锂、三氟甲烷磺酰亚胺锂LiTFSI、离子液体基锂盐、及其组合。

11.如权利要求1所述的微粒，其中，所述高弹性聚合物的薄层具有从1nm至1μm的厚度。