锂离子电池隔膜和电极的制作方法
【专利摘要】锂离子电池隔膜包括聚合物螯合剂的多孔薄膜。聚合物螯合剂包括聚(十一碳烯基-大环)，其中大环是螯合剂。正极包括某一结构和形成在该结构表面上的涂层。该结构包括锂过渡金属基活性材料，粘合剂和导电碳；该涂层包括聚(十一碳烯基-大环)，其中大环是螯合剂。隔膜和/或正极适合用于锂离子电池。
【专利说明】锂离子电池隔膜和电极 相关申请的交叉引用
[0001] 本申请要求提交于2013年9月30日的U. S.临时专利申请序列号61/884, 802的 权益，在此通过引用整体并入本申请。
【技术领域】
[0002] 本公开主要涉及锂离子电池隔膜和电极。
【背景技术】
[0003] 二次或可再充电的锂离子电池用于多种固定和便携设备，例如在消费电子、汽车 和航空工业中所见到的那些。锂离子类电池由于多种原因已经获得流行，包括：相对高的能 量密度，与其它类型的可再充电电池相比一般不出现任何记忆效应，相对低的内阻，以及在 不用时低的自放电速率。锂电池能够在它们的使用寿命内经受重复的能量循环，使得它们 成为有吸引力和可靠的能源。
【发明内容】
[0004] 锂离子电池隔膜包括聚合物螯合剂的多孔薄膜（film)。聚合物螯合剂包括聚 (十一碳烯基-大环），其中该大环是螯合剂。正极包括某一结构和形成在该结构表面上的 涂层。该结构包括锂过渡金属氧化物基活性材料，粘合剂和导电碳；该涂层包括聚（十一碳 烯基-大环），其中该大环是螯合剂。所述隔膜和/或正极适合用于锂离子电池。
[0005] 本发明涉及下列[1]_[15]:
[1] . 一种锂离子电池隔膜，其包含： 聚合物螯合剂的多微孔薄膜，所述聚合物螯合剂包括聚（十一碳烯基-大环），其中该 大环是螯合剂。
[2] .根据[1]所述的锂离子电池隔膜，其中所述螯合剂选自冠醚、至少有一个醚氧原 子被杂原子取代的冠醚、荚醚（podand)、套索醚（lariat ether)、杯芳经（calixarene)、杯 芳冠醚（calixcrown)或其组合。
【权利要求】
1. 一种锂离子电池隔膜，其包含： 聚合物螯合剂的多微孔薄膜，所述聚合物螯合剂包括聚（十一碳烯基-大环），其中该 大环是螯合剂。
2. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其中所述螯合剂选自冠醚、至少有一个醚 氧原子被杂原子取代的冠醚、荚醚、套索醚、杯芳烃、杯芳冠醚或其组合。
3. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其中所述螯合剂选自
.-V、醚），
：[2. 2. 2N]穴醚），[2. 2N. 2N]穴醚及其组合。
4. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其进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层。
5. -种正极，其包含： 包括锂过渡金属基活性材料、粘合剂、以及导电碳的结构；以及 在该结构表面上形成的涂层，所述涂层包括聚（十一碳烯基-大环），其中该大环是螯 合剂。
6. 根据权利要求5所述的正极，其中所述螯合剂选自
醚），[2. 2N. 2N]穴醚及其组合。
7. -种锂离子电池，其包含： 正极； 负极； 浸泡在电解质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极和所 述负极之间；以及 包括聚（十一碳烯基-大环）的聚合物螯合剂，其中该大环是螯合剂，所述聚合物螯合 剂i)沉积在所述正极表面上，或者ii)被引入作为所述多微孔聚合物隔膜，或者iii)沉积 在多孔聚合物膜表面上，以形成所述多微孔聚合物隔膜。
8. 根据权利要求7所述的锂离子电池，其中所述螯合剂选自冠醚、至少有一个醚氧原 子被杂原子取代的冠醚、荚醚、套索醚、杯芳烃、杯芳冠醚或其组合。
9. 根据权利要求7所述的锂离子电池，其中所述聚（十一碳烯基-大环）沉积在所述 多孔聚合物膜表面上，并且其中所述多孔聚合物膜选自多孔聚丙烯膜，多孔聚乙烯膜以及 膨体聚四氟乙烯膜。
10. -种形成用于锂离子电池的聚合物螯合剂的方法，该方法包括： 通过齐格勒-纳塔聚合法在齐格勒-纳塔催化剂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 通过以下步骤使用螯合剂对所述聚十一碳烯酸官能化： 使所述聚十一碳烯酸与亚硫酰氯和吡啶反应，形成聚（十一碳烯酰氯）； 形成所述聚（十一碳烯酰氯）和盐形式的螯合剂前体的反应混合物；以及 将所述反应混合物暴露于水性基质，水解任何未反应的聚（十一碳烯酰氯）的氯原 子； 由此，所述官能化方法通过任意的酯和酰胺基团，将所述螯合剂连接到所述聚（十一 碳烯酰氯），形成聚（十一碳烯基-大环）。
【文档编号】C08F8/30GK104518190SQ201410642253
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】T·J·富勒, I·C·哈拉莱, J·米切尔, L·邹 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司