正极复合材料及其制备方法以及锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种正极复合材料及其制备方法W及应用该正极复合材料的裡离子 电池。
【背景技术】
[0002] 随着便携式电子产品的快速发展和普遍化，裡离子电池的市场需求与日俱增。与 传统二次电池相比，裡离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应和环境污染小等 优点。然而，近年来用于手机、笔记本电脑中的裡电池爆炸伤人事件屡屡发生，裡离子电池 的安全问题已引起人们的广泛关注。裡离子电池在过度充放电、短路W及大电流长时间工 作的情形下会释放出大量的热，可能发生热失控引起电池燃烧或爆炸，而电动汽车等应用 领域对电池有更加严苛的安全要求。因此，裡离子电池的安全性研究具有重要意义。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，确有必要提供一种能够提高裡离子电池安全性能的正极复合材料及其 制备方法W及应用该正极复合材料的裡离子电池。
[0004] 一种正极复合材料，包括正极活性物质及与该正极活性物质复合的聚合物，该聚 合物由有机二胺类化合物与马来醜亚胺类单体通过聚合反应得到，该马来醜亚胺类单体包 括马来醜亚胺单体、双马来醜亚胺单体、多马来醜亚胺单体及马来醜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Rs与Ra为二价 有机取代基，
[0005] -种裡离子电池，包括正极、负极、隔膜及电解质溶液，该正极包括如所述正极复 合材料。
[0006] -种所述正极复合材料的制备方法，包括将该马来醜亚胺类单体与该有机二胺类 化合物聚合并与该正极活性物质复合，该将该马来醜亚胺类单体与该有机二胺类化合物聚 合的方法为；将有机二胺类化合物在有机溶剂中溶解形成二胺溶液；将马来醜亚胺类单体 与有机溶剂混合并预加热，形成马来醜亚胺类单体的溶液；W及将二胺溶液加入预加热的 马来醜亚胺类单体的溶液中，混合揽拌使反应充分进行，得到所述聚合物。
[0007] 本发明采用有机二胺类化合物与马来醜亚胺类单体通过聚合反应得到的聚合物， 将该聚合物加入到正极材料中，能够提高裡离子电池的电极稳定性及热稳定性，起到过充 保护的作用。
【附图说明】
[000引图1为本发明实施例1与比较例1的裡离子电池的循环性能曲线。
[0009] 图2为本发明实施例2的裡离子电池的过充电时电池的电压及温度随时间变化曲 线，图2的内插图为过充电后的电池照片。
[0010] 图3为比较例2的裡离子电池的过充电时电池的电压及温度随时间变化曲线，图 3的内插图为过充电后的电池照片。
[0011] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0012] 下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的正极复合材料及其制备方法W及 应用该正极复合材料的裡离子电池作进一步的详细说明。
[0013] 本发明实施方式提供一种正极复合材料，包括正极活性物质及与该正极活性物质 复合的聚合物，该聚合物由有机二胺类化合物与马来醜亚胺类单体通过聚合反应得到。该 聚合物可W与该正极活性物质均匀混合，或者包覆于正极活性物质表面。该聚合物在该正 极复合材料中的质量百分含量可W为0.OP/TlO%，优选为0. P/T5%。
[0014] 该马来醜亚胺类单体包括马来醜亚胺单体、双马来醜亚胺单体、多马来醜亚胺单 体及马来醜亚胺类衍生物单体中的至少一种。
[0015] 该马来醜亚胺单体的分子通式可W由式（1)表示。
Ri为单价有机取代基，具体地，可W为-R，-RNHzR, -C (0) C&，-邸2〇邸3，-CHzS (0)邸3， 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-C品，-C品C品，或-CHz (QA)吼。R为广6个碳的姪基，优选为烷基。所述取代优选是 W因素，广6个碳的烷基或广6个碳的娃烷基进行取代。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广2个。
[0017] 具体地，该马来醜亚胺单体可W选自N-苯基马来醜亚胺、N-(邻甲基苯基）-马来 醜亚胺、N-(间甲基苯基）-马来醜亚胺、N-(对甲基苯基）-马来醜亚胺、N-环己烷基马来醜 亚胺、马来醜亚胺、马来醜亚胺基酪、马来醜亚胺基苯并环了帰、二甲苯基马来醜亚胺、N-甲 基马来醜亚胺、己帰基马来醜亚胺、硫代马来醜亚胺、马来醜亚胺丽、亚甲基马来醜亚胺、马 来醜亚胺甲離、马来醜亚胺基己二醇及4-马来醜亚胺苯讽中的一种或多种。
[0018] 该双马来醜亚胺单体的分子通式可W由式（2)表示。
Rz为二价有机取代基，具体地，可W为-R-，-RNHzR-，-C(O)CHz-,-邸2〇邸2-，-C(O)-， -0-，-0-0-，-S-，-S-S-，-S(O)-, -CHzS(O)CHz-, -(O)S(O)-, -R-S Uog 厂O-Si(CHs)厂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化-)，伸联苯基（-C品C品-)，取代的伸苯基，取代的伸联苯 基，-(Qft) -Rs-似成)-，-邸2 似成)邸2-，或-邸2 (Qft) (0) -。Rs 为-邸2-，-C 做-，-C (邸3)厂，-〇-，-〇-〇-，-S-，-S-S-，-S(O)-,或-(O)S(O)-。R为1 6个碳的姪基，优选为烷基。所述取代 优选是W因素，广6个碳的烷基或广6个碳的娃烷基进行取代。该芳香族的苯环的数量优选 为广2个。
[0020] 具体地，该双马来醜亚胺单体可W选自N，N'-双马来醜亚胺-4,4'-二苯基代甲 焼、1，1，-(亚甲基双-4, 1-亚苯基）双马来醜亚胺、N，N' -(1，1' -二苯基-4,4' -二亚 甲基）双马来醜亚胺、N，N' -(4-甲基-1，3-亚苯基）双马来醜亚胺、1，1' -(3, 3' -二甲 基-1，1'-二苯基-4, 4'-二亚甲基）双马来醜亚胺、N，N'-己帰基双马来醜亚胺、N，N'- 了 帰基双马来醜亚胺、N，N'-(1,2-亚苯基）双马来醜亚胺、N，N'-(1,3-亚苯基）双马来醜亚 胺、N，N'-双马来醜亚胺硫、N，N'-双马来醜亚胺二硫、N，N'-双马来醜亚胺亚胺丽、N，N'-亚 甲基双马来醜亚胺、双马来醜亚胺甲離、1，2-双马来醜亚胺基-1，2-己二醇、N，N'-4, 4'-二 苯離-双马来醜亚胺及4, 4'-双马来醜亚胺-二苯讽中的一种或多种。
[0021] 该马来醜亚胺类衍生物单体可通过将上述马来醜亚胺单体、双马来醜亚胺单体或 多马来醜亚胺单体中马来醜亚胺基团中的H原子W因素原子取代。
[0022] 该有机二胺类化合物的分子通式可W由式（3)或式（4)表示。
其中Rs与Ra为二价有机取代基。
[0024]具体地，Rs 可 W为-(CHz)-CH(NH) - ((?)。-，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（-〇*-)，伸联 苯基（-QftQft-),取代的伸苯基或取代的伸联苯基。Ra可W为-(邸2)。-，-0-，-S-，-S-S-，-邸2-0-邸2-，-CH(NH)-(CHz)n-或-CH(CN)畑2)。-。n=广12。所述取代优选是W因素，1~6个 碳的烷基或广6个碳的娃烷基进行取代。该芳香族的苯环的数量优选为广2个。
[00巧]具体地，该有机二胺类化合物可W包括但不限于己二胺、苯二胺、二氨基二苯甲焼 及二氨基二苯離中的至少一种。
[0026] 该聚合物的分子量可W为100(T500000。
[0027] 在一实施例中，当该马来醜亚胺单体为双马来醜亚胺，有机二胺类化合物为二氨 基二苯甲焼，该添加剂可W由式（5)表示。
本申请进一步提供一种正极复合材料的制备方法，包括将马来醜亚胺类单体与该有机 二胺类化合物聚合并与该正极活性物质复合的步骤。
[0029] 该聚合物的制备方法为；将有机二胺类化合物在有机溶剂中溶解形成二胺溶液； 将马来醜亚胺类单体与有机溶剂混合并预加热，形成马来醜亚胺类单体的溶液；将二胺溶 液加入预加热的马来醜亚胺类单体的溶液中，混合揽拌使反应充分进行，得到所述聚合物。
[0030] 该马来醜亚胺类单体与该有机二胺类化合物的摩尔比可W为1:1(T10:1，优选 为1:2^4:1。该马来醜亚胺类