添加剂、电解质溶液及锂离子电池制造技术

本发明专利技术涉及一种用于锂离子电池的添加剂，该添加剂是由有机二胺类化合物与马来酰亚胺类单体通过聚合反应得到的聚合物，该马来酰亚胺类单体包括马来酰亚胺单体、双马来酰亚胺单体、多马来酰亚胺单体及马来酰亚胺类衍生物单体中的至少一种。本发明专利技术还涉及一种电解质溶液及锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种添加剂、电解质溶液及应用该电解质溶液的锂离子电池。
技术介绍
碳酸酯类电解液是目前应用最广泛的锂离子电池电解液。碳酸丙烯酯（PC)具有 低熔点（_55°C)、高沸点（240°C)、高介电常数等特点，尤其在低温下具有优异的离子传导 能力，是一种理想的电解液组分。但是，PC分子会在电池放电过程中与石墨负极发生共嵌 现象，结果石墨负极表面难以形成稳定的固体电解质膜（SEI)，从而导致石墨负极材料不断 发生剥落而遭到破坏，这在很大程度上限制了 PC作为电解液组分的应用。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种添加剂、应用该添加剂的电解质溶液及应用该电解 质溶液的锂离子电池，该添加剂能够改善石墨负极材料因 PC嵌入而导致的结构破坏问题。 一种用于锂离子电池的添加剂，是由有机二胺类化合物与马来酰亚胺类单体通过 聚合反应得到的聚合物，该马来酰亚胺类单体包括马来酰亚胺单体、双马来酰亚胺单体、多 马来酰亚胺单体及马来酰亚胺类衍生物单体中的至少一种，该有机二胺类化合物的分子通 式由式（3)或式（4)表示，其中R 3与R4为二价有机取代基， -种电解质溶液，包括电解质盐、非水溶剂及上述添加剂，该非水溶剂包括碳酸丙 烯酯。 -种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜及上述电解质溶液。 本专利技术采用有机二胺类化合物与马来酰亚胺类单体通过聚合反应得到的聚合物 作为添加剂，对电解质溶液进行改性，可以有效改善石墨负极材料因 PC嵌入而导致的结构 破坏问题，提高了电化学电池的电化学稳定性及循环性能。【附图说明】 图1为本专利技术实施例1及对比例1的锂离子电池的首次充放电曲线。 图2为本专利技术实施例2及对比例1的锂离子电池的循环性能曲线。 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本专利技术。【具体实施方式】 下面将结合附图及具体实施例对本专利技术提供的电解质溶液及应用该电解质溶液 的锂离子电池作进一步的详细说明。 本专利技术实施方式提供一种用于锂离子电池的添加剂，该添加剂是由有机二胺类化 合物与马来酰亚胺类单体通过聚合反应得到的聚合物。 该马来酰亚胺类单体包括马来酰亚胺单体、双马来酰亚胺单体、多马来酰亚胺单 体及马来酰亚胺类衍生物单体中的至少一种。 该马来酰亚胺单体的分子通式可以由式（1)表示。R1 为单价有机取代基，具体地，可以为-R，-RNH2R, -C (0) CH3，-CH2OCH3, -CH2S (0) CH3, 单价形式的环脂族基团，单价形式的取代芳香族基团，或单价形式的未取代芳香族基团， 如-C6H5, -C6H4C6H5，或-CH2 (C6H4) CH3。R为1~6个碳的烃基，优选为烷基。所述取代优选是 以卤素，广6个碳的烷基或1飞个碳的硅烷基进行取代。该未取代芳香族基团优选为苯基、 甲基苯基或二甲基苯基。该芳香族的苯环的数量优选为Γ2个。 具体地，该马来酰亚胺单体可以选自N-苯基马来酰亚胺、N-(邻甲基苯基）_马来 酰亚胺、N-(间甲基苯基）-马来酰亚胺、N-(对甲基苯基）-马来酰亚胺、N-环己烷基马来酰 亚胺、马来酰亚胺、马来酰亚胺基酚、马来酰亚胺基苯并环丁烯、二甲苯基马来酰亚胺、N-甲 基马来酰亚胺、乙烯基马来酰亚胺、硫代马来酰亚胺、马来酰亚胺酮、亚甲基马来酰亚胺、马 来酰亚胺甲醚、马来酰亚胺基乙二醇及4-马来酰亚胺苯砜中的一种或多种。 该双马来酰亚胺单体的分子通式可以由式（2)表示。R2 为二价有机取代基，具体地，可以为-R-，-RNH2R-, -C(O)CH2-, -CH2OCH2-, -C(O)-， _0_，_0_0_， _S_，_S_S_，_S(0) _，_CH2S (O)CH2-，-(O)S(O)_，_R _Si (CH3)2Hi (CH3) 2_R_， 二价形式的环脂族基团，二价形式的取代芳香族基团，或二价形式的未取代芳香 族基团，如伸苯基（-C 6H4-),伸联苯基（-C6H4C6H 4-),取代的伸苯基，取代的伸联苯 基，-(C6H4) -R5- (C6H4) -，-CH2 (C6H4) CH2-,或-CH2 (C6H4) (0) _。R5 为-CH2-, -C (0) -，-C (CH3) 2_，-0_，_0_0_， _3-，-3-3-，-3(0) -，或-(0)3(0)-。1?为16个碳的煙基，优选为烷基。所述取代 优选是以卤素，广6个碳的烷基或1飞个碳的硅烷基进行取代。该芳香族的苯环的数量优选 为1~2个。 具体地，该双马来酰亚胺单体可以选自Ν，Ν' -双马来酰亚胺-4, 4' -二苯基代甲 烷、1，Γ -(亚甲基双-4, 1-亚苯基）双马来酰亚胺、Ν，Ν' -(1，Γ -二苯基_4,4' -二亚 甲基）双马来酰亚胺、Ν，Ν' -(4-甲基-1，3-亚苯基）双马来酰亚胺、1，Γ -(3, 3' -二甲 基-1，Γ-二苯基-4, 4'-二亚甲基）双马来酰亚胺、Ν，Ν' -乙烯基双马来酰亚胺、Ν，Ν'-丁 烯基双马来酰亚胺、Ν，Ν' -(1，2-亚苯基）双马来酰亚胺、Ν，Ν' -(1，3-亚苯基）双马来酰亚 胺、Ν，Ν'-双马来酰亚胺硫、Ν，Ν'-双马来酰亚胺二硫、Ν，Ν'-双马来酰亚胺亚胺酮、Ν，Ν'-亚 甲基双马来酰亚胺、双马来酰亚胺甲醚、1，2-双马来酰亚胺基-1，2-乙二醇、Ν，Ν'-4, 4'-二 苯醚-双马来酰亚胺及4, 4' -双马来酰亚胺-二苯砜中的一种或多种。 该马来酰亚胺类衍生物单体可通过将上述马来酰亚胺单体、双马来酰亚胺单体或 多马来酰亚胺单体中马来酰亚胺基团中的H原子以卤素原子取代。 该有机二胺类化合物的分子通式可以由式（3)或式（4)表示。其中R3与R4为二价有机取代基。 具体地，R3 可以为-(〇12)「，-CH(NH)-(Ol2) n-,二价形式的环脂族基 团，二价形式的取代芳香族基团，或二价形式的未取代芳香族基团，如伸苯基（-C6H 4-),伸联 苯基（-C6H4C6H4-),取代的伸苯基或取代的伸联苯基。R 4可以为-(CH2)n-, -0-，-S-，-S-S-，-CH2-O-CH2-, -CH(NH)-(CH2)n-或-CH(CN) (CH2)n-。n=l~12。所述取代优选是以卤素，1飞个 碳的烷基或1飞个碳的硅烷基进行取代。该芳香族的苯环的数量优选为1~2个。 具体地，该有机二胺类化合物可以包括但不限于乙二胺、苯二胺、二氨基二苯甲烷 及二氨基二苯醚中的至少一种。 该聚合物的分子量介于1000~500000之间。 在一实施例中，当该马来酰亚胺单体为双马来酰亚胺，有机二胺类化合物为二氨 基二苯甲烷，该添加剂可以由式（5)表示。该添加剂通过以下方法制备： S1，将马来酰亚胺类单体与溶剂以质量比为（0.01~1):1的比例混合，形成马来酰亚胺 类单体的溶液，优选地，该马来酰亚胺类单体与溶剂的质量比为（〇. 1~〇. 5) :1 ; 52, 将该马来酰亚胺类单体的溶液加热30°C ~180°C之间，优选为50°C ~150°C之间；以 及 53, 将有机二胺类化合物的溶液与加热后的该马来酰亚胺类单体的溶液混合并搅拌反 应，得到所述聚合物，也就是该添加剂。 该马来酰亚胺类单体与该有机二胺类化合物的摩尔比为（0. 1~10) :1，优选为 (0. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种添加剂，该添加剂用于锂离子电池，其特征在于，该添加剂由有机二胺类化合物与马来酰亚胺类单体通过聚合反应得到的聚合物，该马来酰亚胺类单体包括马来酰亚胺单体、双马来酰亚胺单体、多马来酰亚胺单体及马来酰亚胺类衍生物单体中的至少一种，该有机二胺类化合物的分子通式由式(3)或式(4)表示，其中R3与R4为二价有机取代基，(3)；(4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱冠男，何向明，尚玉明，李建军，王莉，高剑，杨聚平，王要武，赵鹏，
申请(专利权)人：江苏华东锂电技术研究院有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32