A method to improve the manganese lithium ion battery life and high temperature performance, the method comprises: azacrown ether as chelating agent through polymerization modification, the azacrown ether polymer is formed, firmly on the universal lithium battery diaphragm, using the polymeric azacrown ether coating deposited to capture manganese ion inhibition of manganese ions in the cathode material of the lithium ion, slow blocking access, improve the manganese lithium ion battery life and high temperature performance. The preparation process of the aza crown ether polymer coating is as follows: (1) emulsion polymerization of chloromethyl styrene and vinyl benzene (two); (2) the aza crown ether 5 and the emulsion of (1) step. (3) the product of the repeated centrifugal washing step (2) is obtained with the aza crown ether polymer (5); (4) the polymer ring is coated on the lithium battery commercial separator to obtain a lithium ion battery separator coated with a crown ether polymer. The present invention by the polymerization of azacrown ether capture manganese ion, reduce the dissolution of manganese lithium ion battery in consequence, inhibit the deposition of manganese ion in cathode materials, lithium ion and anode channel blockage mitigation, improve the manganese lithium ion battery life and high temperature performance, the effect is very significant, and the process is simple and feasible. The invention is suitable for producing long life and high performance lithium ion batteries.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高锰系锂离子电池使用寿命和高温性能的方法,属锂离子电池
技术介绍
锂离子电池作为绿色能源,越来越受到各国政府的重视,人们期望锂离子电池有更长的寿命、更大的容量和更高的安全性。在使用、存储过程中,特别是在高温条件下,锂离子电池性能发生衰减,制约其在动力领域中的广泛应用,延长锂离子电池的循环寿命是现阶段的研究重点之一。尖晶石型锰酸锂LiMn2O4具有资源丰富、能量密度高、成本低、无污染、安全性好等优点,被人们认为是锂离子动力电池理想的正极材料。但是LiMn2O4系锂离子电池的容量衰减较快,尤其在高温条件下,一直是限制其大规模应用的瓶颈。通常认为由于HF酸的作用,锰从阴极溶解、迁移到负极上沉积导致严重的电池容量衰减。现在发现LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM)、LiFePO4等正极材料中的过渡金属也会在循环过程张溶解,导致了锂离子电池容量衰减。研究过渡金属锰的沉积过程,及其导致锂离子电池容量衰减的机理已成为共性、关键问题,是当今锂离子电池研究的发展趋势。目前缓解锂电池正极材料过渡金属锰溶解的措施及方法,依然有可取之处,如添加其它阳离子取代部分锰离子,在活性物质或电极上进行涂层处理,减缓电极材料溶解。但是没有一个方法或措施可以做到锰离子不溶解,仅仅只是部分减少了锰离子的溶解。在充分明了锰系锂离子电池容量衰减的机理之后,可找到延长锰酸锂系锂电池使用寿命、提升高温性能的有效调控方法:通过工艺措施,将某种锰离子螯合剂聚合物固定在锂离子电池的隔膜上,螯合剂聚合物捕获锰离子,从而抑制了锰离子在负极上材料的沉积,达到了减缓容量衰减的 ...
【技术保护点】
一种提高锰系锂离子电池使用寿命和高温性能的方法,其特征在于,所述方法包括:将氮杂15冠醚5做螯合剂,通过聚合改性,使氮杂冠醚形成聚合物,牢固地涂在锂电池通用隔膜上,利用该聚合氮杂冠醚涂层捕获锰离子,从而抑制锰离子在负极材料上的沉积,减缓了锂离子进出通道的堵塞,提高了锰系锂离子电池的使用寿命和高温性能。
【技术特征摘要】
1.一种提高锰系锂离子电池使用寿命和高温性能的方法,其特征在于,所述方法包括:将氮杂15冠醚5做螯合剂,通过聚合改性,使氮杂冠醚形成聚合物,牢固地涂在锂电池通用隔膜上,利用该聚合氮杂冠醚涂层捕获锰离子,从而抑制锰离子在负极材料上的沉积,减缓了锂离子进出通道的堵塞,提高了锰系锂离子电池的使用寿命和高温性能。2.根据权利要求1所述的一种提高锰系锂离子电池使用寿命和高温性能的方法,其特征在于,所述氮杂冠醚聚合物涂层的制备工艺流程:(1)对氯甲基苯乙烯和二乙烯基苯进行乳液聚合;(2)氮杂15冠醚5与(1)步骤的乳液进行聚合反应。(3)反复离心洗涤步骤(2)产物,得到氮杂15冠醚5聚合物;(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾莹莹,陈海辉,刘利民,朱凤,郭秀艳,肖化武,
申请(专利权)人:井冈山大学,
类型:发明
国别省市:江西;36
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