鋰離子電池隔膜和電極的制作方法
【專利摘要】鋰離子電池隔膜包括聚合物螯合劑的多孔薄膜。聚合物螯合劑包括聚(十一碳烯基-大環(huán))，其中大環(huán)是螯合劑。正極包括某一結構和形成在該結構表面上的涂層。該結構包括鋰過渡金屬基活性材料，粘合劑和導電碳；該涂層包括聚(十一碳烯基-大環(huán))，其中大環(huán)是螯合劑。隔膜和/或正極適合用于鋰離子電池。
【專利說明】鋰離子電池隔膜和電極 相關申請的交叉引用
[0001] 本申請要求提交于2013年9月30日的U. S.臨時專利申請序列號61/884, 802的 權益，在此通過引用整體并入本申請。
【技術領域】
[0002] 本公開主要涉及鋰離子電池隔膜和電極。
【背景技術】
[0003] 二次或可再充電的鋰離子電池用于多種固定和便攜設備，例如在消費電子、汽車 和航空工業(yè)中所見到的那些。鋰離子類電池由于多種原因已經獲得流行，包括：相對高的能 量密度，與其它類型的可再充電電池相比一般不出現(xiàn)任何記憶效應，相對低的內阻，以及在 不用時低的自放電速率。鋰電池能夠在它們的使用壽命內經受重復的能量循環(huán)，使得它們 成為有吸引力和可靠的能源。
【發(fā)明內容】
[0004] 鋰離子電池隔膜包括聚合物螯合劑的多孔薄膜（film)。聚合物螯合劑包括聚 (十一碳烯基-大環(huán)），其中該大環(huán)是螯合劑。正極包括某一結構和形成在該結構表面上的 涂層。該結構包括鋰過渡金屬氧化物基活性材料，粘合劑和導電碳；該涂層包括聚（十一碳 烯基-大環(huán)），其中該大環(huán)是螯合劑。所述隔膜和/或正極適合用于鋰離子電池。
[0005] 本發(fā)明涉及下列[1]_[15]:
[1] . 一種鋰離子電池隔膜，其包含： 聚合物螯合劑的多微孔薄膜，所述聚合物螯合劑包括聚（十一碳烯基-大環(huán)），其中該 大環(huán)是螯合劑。
[2] .根據[1]所述的鋰離子電池隔膜，其中所述螯合劑選自冠醚、至少有一個醚氧原 子被雜原子取代的冠醚、莢醚（podand)、套索醚（lariat ether)、杯芳經（calixarene)、杯 芳冠醚（calixcrown)或其組合。
【權利要求】
1. 一種鋰離子電池隔膜，其包含： 聚合物螯合劑的多微孔薄膜，所述聚合物螯合劑包括聚（十一碳烯基-大環(huán)），其中該 大環(huán)是螯合劑。
2. 根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其中所述螯合劑選自冠醚、至少有一個醚 氧原子被雜原子取代的冠醚、莢醚、套索醚、杯芳烴、杯芳冠醚或其組合。
3. 根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其中所述螯合劑選自
.-V、醚），
：[2. 2. 2N]穴醚），[2. 2N. 2N]穴醚及其組合。
4. 根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜，其進一步包含多孔聚合物膜，其中所述多 孔薄膜是多孔聚合物膜表面上的涂層。
5. -種正極，其包含： 包括鋰過渡金屬基活性材料、粘合劑、以及導電碳的結構；以及 在該結構表面上形成的涂層，所述涂層包括聚（十一碳烯基-大環(huán)），其中該大環(huán)是螯 合劑。
6. 根據權利要求5所述的正極，其中所述螯合劑選自
醚），[2. 2N. 2N]穴醚及其組合。
7. -種鋰離子電池，其包含： 正極； 負極； 浸泡在電解質溶液中的多微孔聚合物隔膜，所述多微孔聚合物隔膜位于所述正極和所 述負極之間；以及 包括聚（十一碳烯基-大環(huán)）的聚合物螯合劑，其中該大環(huán)是螯合劑，所述聚合物螯合 劑i)沉積在所述正極表面上，或者ii)被引入作為所述多微孔聚合物隔膜，或者iii)沉積 在多孔聚合物膜表面上，以形成所述多微孔聚合物隔膜。
8. 根據權利要求7所述的鋰離子電池，其中所述螯合劑選自冠醚、至少有一個醚氧原 子被雜原子取代的冠醚、莢醚、套索醚、杯芳烴、杯芳冠醚或其組合。
9. 根據權利要求7所述的鋰離子電池，其中所述聚（十一碳烯基-大環(huán)）沉積在所述 多孔聚合物膜表面上，并且其中所述多孔聚合物膜選自多孔聚丙烯膜，多孔聚乙烯膜以及 膨體聚四氟乙烯膜。
10. -種形成用于鋰離子電池的聚合物螯合劑的方法，該方法包括： 通過齊格勒-納塔聚合法在齊格勒-納塔催化劑存在下聚合十一碳烯酸三甲基甲硅烷 基酯，形成聚（十一碳烯酸）；以及 通過以下步驟使用螯合劑對所述聚十一碳烯酸官能化： 使所述聚十一碳烯酸與亞硫酰氯和吡啶反應，形成聚（十一碳烯酰氯）； 形成所述聚（十一碳烯酰氯）和鹽形式的螯合劑前體的反應混合物；以及 將所述反應混合物暴露于水性基質，水解任何未反應的聚（十一碳烯酰氯）的氯原 子； 由此，所述官能化方法通過任意的酯和酰胺基團，將所述螯合劑連接到所述聚（十一 碳烯酰氯），形成聚（十一碳烯基-大環(huán)）。
【文檔編號】C08F8/30GK104518190SQ201410642253
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】T·J·富勒, I·C·哈拉萊, J·米切爾, L·鄒 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司