[发明专利]锂离子电池

摘要

一种锂离子电池包括正极和负极，以及在电解质溶液中浸泡并设置在电极之间的纳米孔或微孔聚合物隔膜。包括至少两种不同的螯合剂并选择它们与以下离子络合：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。所述至少两种不同的选择的螯合剂以足以在电池操作期间不影响锂离子移动穿过隔膜的方式与过渡金属离子络合。螯合剂：溶解或分散于电解质溶液中；接枝到隔膜的聚合物上；附着在负极和/或正极的粘合剂材料；设置在隔膜的孔内；涂覆在隔膜的表面上；和/或涂覆在电极的表面上。

主权项

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或微孔聚合物隔膜，所述纳米孔或微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；所述至少两种不同的选择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或微孔聚合物隔膜的方式与过渡金属离子络合；其中所述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；接枝到所述纳米孔或微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；并且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；用含氮官能团官能化的聚合物；用两个或多个官能团官能化的聚合物；以及用环状结构官能化的聚合物，所述环状结构选自由冠醚、氮杂冠醚、穴醚、套索冠醚、杯芳烃、杯芳冠醚及其组合组成的群组。