寡聚物添加剂的制备方法、寡聚物添加剂以及锂电池技术

本发明专利技术提供一种寡聚物添加剂的制备方法、寡聚物添加剂以及锂电池，该寡聚物添加剂的制备方法包括将具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)进行反应；接者，将上述反应后的产物与具有不饱和碳碳双键的化合物(C)于溶剂中进行反应；将上述方法所制成的寡聚物添加剂用于锂电池的阴极时，在高温、摔落、外力形变等任意使用环境下，可有效保护阴级电极芯结构并维持锂电池循环寿命。

Preparation of Oligomer Additives, Oligomer Additives and Lithium Batteries

【技术实现步骤摘要】
寡聚物添加剂的制备方法、寡聚物添加剂以及锂电池
本专利技术涉及一种寡聚物添加剂的制备方法，尤其涉及一种用于锂电池的寡聚物添加剂的制备方法、寡聚物添加剂以及锂电池。
技术介绍
由于一次电池不符环保需求，因此近年来可重复充电放电兼具重量轻、高电压值与高能量密度等特点的二次锂电池的市场需求量与日遽增。所谓的二次锂电池，系指利用锂电池在阴、阳极材料之中做可循环充电与放电的电池，现今对二次锂电池诸如轻质耐用、高电压、高能量密度与高安全性等性能的要求也越来越高，二次锂电池尤其在轻型电动车、电动车、大型储电产业上的应用及拓展潜力极高。然而，在一般市面已商业化的二次锂电池上仍大量使用锂过渡金属氧化物作为阴极材料，其主要的缺点在于在高温应用时，电池中的锂盐容易裂解进而破坏阴极材料的结构，使得锂金属氧化物结构中的氧气容易释出参与燃烧反应，此为导致二次锂电池爆炸、膨胀与性能衰退的主要原因之一。因此，如何能够让锂盐在高温应用下持续维持结构稳定性是目前此领域技术人员所欲达成的目标之一。目前，大部分提出的解决办法为改用其他稳定性更佳的阴极材料、添加不同种类的添加剂于电解液中改善阴极材料的表面性质、或是在电池模组中增添散热机构等。然而，这些方法皆会使得制备电池步骤变为更加繁琐。为了解决上述的技术问题，本专利技术通过特定的方法制备寡聚物添加剂，可直接添加于现有商业化的阴极锂过渡金属氧化物的浆料中，使其性能有大幅度的提升，应用性极高。
技术实现思路
本专利技术提供一种寡聚物添加剂的制备方法，将本方法所制成的寡聚物添加剂用于锂电池的阴极时，在高温、摔落、外力形变等任意使用环境下，可有效保护阴级电极芯结构并维持锂电池循环寿命。本专利技术的寡聚物添加剂的制备方法，其步骤包括将具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)进行反应；接者，将上述反应后的产物与具有不饱和碳碳双键的化合物(C)于溶剂中进行反应。在本专利技术的一实施例中，具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)的质量比介于1:5至1:20之间。在本专利技术的一实施例中，以寡聚物添加剂的总重量为100重量份计，具有二级胺的化合物(A)的使用量为0.5重量份至5重量份，碱性化合物(B)的使用量为5重量份至50重量份，及具有不饱和碳碳双键的化合物(C)的使用量为2重量份至20重量份。在本专利技术的一实施例中，具有二级胺的化合物(A)具有三个或三个以上的二级胺。在本专利技术的一实施例中，具有二级胺的化合物(A)为三聚氰酸(Cyanuricacid,CA)。在本专利技术的一实施例中，碱性化合物(B)为二甲基亚砜(Dimethylsulfoxide,DMSO)。在本专利技术的一实施例中，具有不饱和碳碳双键的化合物(C)为单马来酰亚胺或双马来酰亚胺，其中单马来酰亚胺选自由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、马来酰亚胺基酚、马来酰亚胺基苯并环丁烯、含磷马来酰亚胺、磷酸基马来酰亚胺、氧硅烷基马来酰亚胺、N-(四氢吡喃基-氧基苯基)马来酰亚胺、及2,6-二甲苯基马来酰亚胺所组成的族群中至少一种，以及所述双马来酰亚胺具有式1所表示的结构：式1，其中R1包括：-(CH2)2-、-(CH2)6-、-(CH2)8-、-(CH2)12-、本专利技术的寡聚物添加剂由上述寡聚物添加剂的制备方法制备而成，其中，由具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)进行反应后，再与具有不饱和碳碳双键的化合物(C)于溶剂中进行反应而得，且具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)的质量比介于1:5至1:20之间。本专利技术的锂电池包括阳极、阴极、隔离膜、电解液以及封装结构。阴极与阳极分离配置，且阴极包括如前所述的寡聚物添加剂。隔离膜设置于阳极与阴极之间，且隔离膜、阳极及阴极定义出容置区域。电解液设置于容置区域中。封装结构包覆阳极、阴极及电解液。在本专利技术的一实施方式中，上述的电解液包括有机溶剂、锂盐以及添加剂。在本专利技术的一实施方式中，上述的添加剂包括单马来酰亚胺、聚马来酰亚胺、双马来酰亚胺、聚双马来酰亚胺、双马来酰亚胺与单马来酰亚胺的共聚物、碳酸亚乙烯酯或其混合物。基于上述，本专利技术的的寡聚物添加剂通过先将具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)进行反应后，再与具有不饱和碳碳双键的化合物(C)于溶剂中进行反应而制备，其不会影响电池特性，反而可以克服上述现有技术的缺点而提升整体电池的能量密度，并通过调控电池性能，进而改善电池的循环寿命。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1为依照本专利技术实施例的锂电池的剖面示意图。图2为具有实验例1与比较例1、比较例2的锂电池在室温下的充电放电循环次数及放电电容量的关系图。图3是实施例1及比较例3的锂电池在室温下的充放电曲线关系图。图4是实验例1与比较例3的锂电池的交流阻抗谱。附图标记说明100：锂电池；102：阳极；102a：阳极金属箔；102b：阳极材料；104：阴极；104a：阴极金属箔；104b：阴极材料；106：隔离膜；108：电解液；110：容置区域；112：封装结构。具体实施方式在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。为了制备出在任意使用环境下，可有效保护锂电池的阴级电极芯结构并维持电池循环寿命的寡聚物添加剂，本专利技术提出一种寡聚物添加剂的制备方法，其可达到上述优点。以下，特举实施方式作为本专利技术确实能够据以实施的范例。<寡聚物添加剂的制备方法>本专利技术的一实施方式提出一种寡聚物添加剂的制备方法，其步骤包括将具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)进行反应；接者，将上述反应后的产物与具有不饱和碳碳双键的化合物(C)于溶剂中进行反应。<具有二级胺的化合物(A)>在本实施方式中，只要化合物(A)具有二级胺，其含有二级胺的数量以及化合物的种类并不受限制，举例来说，可以是三聚氰酸；巴比妥酸；二丁基胺、二戊基胺、二己基胺、二-(2-乙基己基)胺、二庚基胺、二辛基胺、二壬基胺、二癸基胺、贰十一烷基胺、贰十二烷基胺、贰十三烷基胺、贰十四烷基胺、贰十五烷基胺、二异丁基胺、二异戊基胺、二异己基胺、二异庚基胺、二异辛基胺、二异壬基胺、二异癸基胺、二异十一烷基胺、二异十二烷基胺、二异十三烷基胺、二异十四烷基胺、二异十五烷基胺、丁基戊基胺、丁基己基胺、己基戊基胺、丁基辛基胺、壬基辛基胺等的脂肪族二级胺；二苄基胺、二-(甲基苄基)胺、二-(甲氧基苄基)胺、二-(乙基苄基)胺、二-(乙氧基苄基)胺、二-(丁基苄基)胺、二-(丁氧基苄基)胺、二苯乙基胺、二-(甲基苯乙基)胺、二-(甲氧基苯乙基)胺、二-(乙基苯乙基)胺、二-(乙氧基苯乙基)胺、二-(丁基苯乙基)胺、二-(丁氧基苯乙基)胺、二苯烯丙基胺、二-(甲基苯烯丙基)胺、二-(甲氧基苯烯丙基)胺、二-(乙基苯烯丙基)胺、二-(乙氧基苯烯丙基)胺、二-(丁基苯烯丙基)胺、二-(丁氧基苯烯丙基)胺等的芳香族本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种寡聚物添加剂的制备方法，其特征在于，步骤包括将具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)进行反应；接者，将上述反应后的产物与具有不饱和碳碳双键的化合物(C)于溶剂中进行反应。

【技术特征摘要】
2018.02.13 TW 1071052191.一种寡聚物添加剂的制备方法，其特征在于，步骤包括将具有二级胺的化合物(A)与碱性化合物(B)进行反应；接者，将上述反应后的产物与具有不饱和碳碳双键的化合物(C)于溶剂中进行反应。2.根据权利要求1所述寡聚物添加剂的制备方法，其中所述具有二级胺的化合物(A)与所述碱性化合物(B)的质量比介于1:5至1:20之间。3.根据权利要求1所述寡聚物添加剂的制备方法，其中以所述寡聚物添加剂的总重量为100重量份计，所述具有二级胺的化合物(A)的使用量为0.5重量份至5重量份，所述碱性化合物(B)的使用量为5重量份至50重量份，及所述具有不饱和碳碳双键的化合物(C)的使用量为2重量份至20重量份。4.根据权利要求1所述寡聚物添加剂的制备方法，其中所述具有二级胺的化合物(A)具有三个或三个以上的二级胺。5.根据权利要求1所述寡聚物添加剂的制备方法，其中所述碱性化合物(B)为二甲基亚砜。6.根据权利要求1所述寡聚物添加剂的制备方法，其中所述具有不饱和碳碳双键的化合物(C)为单马来酰亚胺或双马来酰亚胺，其中所述单马来酰亚胺选自由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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王復民，陈崇贤，
申请(专利权)人：王復民，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71