一种聚酰亚胺包覆的锂离子电池正极活性材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种聚酰亚胺包覆的锂离子电池正极活性材料、制备方法及应用，使用聚酰亚胺对锂离子电池正极活性材料进行表面包覆改性。将正极活性材料分散于聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸中，经过离心、干燥、研磨、分筛和热亚胺化制得聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池正极活性材料。聚酰亚胺表面包覆层可以抑制锂离子电池充放电过程中正极的体积膨胀效应、抑制电解液与正极活性物质的界面副反应、维持正极活性物质晶型结构的稳定性，有效促进正极容量的发挥及提高电池的长循环寿命。及提高电池的长循环寿命。及提高电池的长循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺包覆的锂离子电池正极活性材料、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种聚酰亚胺包覆的锂离子电池正极活性材料及其制备方法和应用

技术介绍

[0002]为了适应快速发展的电动汽车，消费电子及大型储能电站等应用领域对高性能锂离子电池的要求，锂离子电池材料体系的革新成为电池性能提升的重要一环。在锂离子电池四大主材中，正极材料从磷酸铁锂到镍钴酸锂再到富锂高镍材料，逐步朝着高能量密度方向发展。但是正极材料能量密度的提升使得电池的安全和寿命问题愈发突出，如热稳定性差、产热集中、容量衰减等，进而限制了新型高能量密度正极材料的市场应用。因此改善正极材料体系成为提高锂离子电池能量密度、安全性和寿命的重要途径。
[0003]目前主要通过体相掺杂、表面修饰、前驱体设计三种手段对锂离子电池正极活性材料进行改性。表面包覆是表面修饰的一种重要手段。专利CN107834050A 通过液相包覆法，将磷酸铁锂正极材料分散在九水合硝酸铝中，对材料进行改性。虽然该方法包覆后的材料倍率性能和循环性能有所提高，但是制备方法较为复杂，不利于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺包覆的锂电池正极活性材料，其特征在于，表面包覆的正极活性材料由正极活性材料和聚酰亚胺表面包覆层组成。2.按照权利要求1所述的一种聚酰亚胺包覆的锂电池正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂固溶体材料中的一种或多种，所述聚酰亚胺表面包覆层选自含氟聚酰亚胺、含硫聚酰亚胺、羟基化聚酰亚胺和羧基化聚酰亚胺中的一种或多种；所述聚酰亚胺包覆层与正极活性材料的质量比为0.1～10：100。3.按照权利要求1所述的一种聚酰亚胺包覆的锂电池正极活性材料，其特征在于，所述聚酰亚胺由二元酸酐和二元胺经缩合聚合而成的聚酰胺酸环化后得到。4.按照权利要求3所述的二元酸酐，其特征在于，合成聚酰胺酸所用的二元酸酐结构如通式1，其中Ar为芳香环或芳香环衍生物，优选六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、联苯二酐(BPDA)、4,4
’‑
联苯醚二酐(ODPA)中的一种或多种。5.按照权利要求3所述的二元胺，其特征在于，由含氟、含硫、含羟基和含羧基基团的功能性二元胺和非功能性二元胺组成，其中功能性二元胺占所有二元胺的摩尔比为1～90％。6.按照权利要求3、5所述的二元胺，其特征在于，所述含氟功能性二元胺结构如通式2，其中Ar为芳香环或芳香环衍生物，优选2,2'
‑
二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)、2,2
‑
双[4
‑
(4
‑
氨基苯氧基)苯基]
‑
1,1,1,3,3,3
‑
六氟丙烷(HFBAPP)、3,4
‑
二胺基苄氧基三氟化物(TFBDA)中的一种或多种。7.按照权利要求3、5所述的二元胺，其特征在于，所述含硫功能性二元胺结构如通式3，其中Ar为芳香环或芳香环衍生物，优选双(4
‑
氨基苯基)硫醚(ASD)、3,3'
‑
二氨基二苯砜(DDS)、联苯胺双磺酸(BDSA)中的一种或多种。
8.按照权利要求3、5所述的二元胺，其特征在于，所述含羟基功能性二元胺结构如通式4，其中Ar为芳香环或芳香环衍生物，优选5,5'
‑
二氨基
‑
2,2'
‑
羟基
‑
二联苯(p
‑
HAB)、2,2'
‑
双(3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：齐胜利，王亚丽，齐可心，徐跃明，田国峰，武德珍，
申请(专利权)人：北京化工大学常州先进材料研究院，
类型：发明
国别省市：