彡 0· 05) ;LiE2bBb04CDC(所述式中,0 彡b彡 0· 5, 0 彡c彡 0· 05)liaNi!bcCobBcDa (所述式中,0· 90 彡a彡 1. 8,0 彡b彡 0· 5,0 彡c彡 0· 05, 0〈α彡 2)liaNi!bcCobBc02aFa (所述式中,0· 90 彡a彡 1. 8,0 彡b彡 0· 5,0 彡c彡 0· 05, 0〈α〈2)liaNi!bcCobBc02aF2(所述式中,0· 90 彡a彡 1. 8,0 彡b彡 0· 5,0 彡c彡 0· 05, 0〈a〈2) ;LiaNilbcMnbBcD a(所述式中,0.90 彡a彡 1.8,0 彡b彡 0.5,0 彡c彡 0.05, 0〈α彡 2)liaNi!bcMnbBc02aFa (所述式中,0· 90 彡a彡 1. 8,0 彡b彡 0· 5,0 彡c彡 0· 05, 0〈α〈2)liaNi!bcMnbBc02aF2(所述式中,0· 90 彡a彡 1. 8,0 彡b彡 0· 5,0 彡c彡 0· 05, 0〈a〈2) ;LiaNibEcGd0 2(所述式中,0.90 彡a彡 1.8,0 彡b彡 0.9,0 彡c彡 0.5, 0.001 彡d彡 0· 1) ;LiaNibCocMndGe02(所述式中,0.90 彡a彡 1.8,0 彡b彡 0.9, 0 彡c彡 0· 5,0 彡d彡 0· 5,0· 001 彡e彡 0· 1) ;LiaNiGb02(所述式中,0· 90 彡a彡 1. 8, 0.001彡13彡0.1);1^(:(^02(所述式中,0.90彡3彡1.8,0.001彡13彡0.1) ;1^,1^02(所 述式中,0· 90 彡a彡 1. 8,0· 001 彡b彡 0· 1) ;LiaMn2Gb04(所述式中,0· 90 彡a彡 1. 8, 0.OOl^b^O. 1) ;Q02;QS2;LiQS2;V205;LiV2〇5;Ln〇2;LiNiV〇4;Li(3 f)J2 (P04) 3 (0 ^f^ 2); Li(3f)Fe2(P04)3(0 彡f彡 2);及LiFeP04。
[0093] 在所述化學(xué)式中,A可以為Ni、Co、Μη或它們的組合;B可以為Al、Ni、Co、Mn、Cr、 Fe、Mg、Sr、V、稀土類(lèi)元素或它們的組合;D可以為0、F、S、P或它們的組合;E可以為Co、Μη 或它們的組合;F可以為F、S、Ρ或它們的組合;G可以為Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或 它們的組合;Q可以為T(mén)i、Mo、Μη或它們的組合;I可以為Cr、V、Fe、Sc、Y或它們的組合;J 可以為V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或它們的組合。
[0094] 陰極包括能夠吸收及脫離鋰離子的陰極活性物質(zhì),作為這些陰極活性物質(zhì),可以 使用結(jié)晶碳、非晶碳、碳復(fù)合體、碳纖維等的碳材料,鋰金屬、鋰和其它元素的合金等。例 如,非結(jié)晶碳有硬碳、焦炭、在1500°C以下中煅燒的中間相碳微球(mesocarbonmicrobead: MCMB)、中間相瀝青基碳纖維(mesophasepitchbasedcarbonfiber:MPCF)等。結(jié)晶碳有 石墨類(lèi)材料,具體有天然石墨、石墨化焦炭、石墨化中間相碳微球、石墨化中間相瀝青類(lèi)碳 纖維等。所述碳材料物質(zhì)優(yōu)選為晶面間距(interplanardistance)為3.35~3,38A,并且 根據(jù)X射線衍射(Xraydiffraction)的雛晶大?。╟rystallitesize,Lc)至少為20nm以 上的物質(zhì)。與鋰形成合金的其它元素可以使用鋁、鋅、鉍、鎘、銻、硅、鉛、錫、鎵或銦。
[0095] 陽(yáng)極或陰極可以通過(guò)將電極活性物質(zhì)、粘合劑及導(dǎo)電材料(需要時(shí)可以使用增稠 劑)分散在溶劑中而制備電極漿料組合物,并將該漿料組合物涂布于電極集流體上而制 得。作為陽(yáng)極集流體通常可以使用鋁或鋁合金等。作為陰極集流體通??梢允褂勉~或銅合 金等。所述陽(yáng)極集流體及陰極集流體的形態(tài)可以列舉箱或網(wǎng)絲形態(tài)。
[0096] 粘合劑為起到活性物質(zhì)的糊化、活性物質(zhì)的相互粘合、與集流體的粘合、對(duì)活性物 質(zhì)膨脹及收縮起到緩沖效果等作用的物質(zhì),作為粘合劑可列舉如聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚 六氟丙烯-聚偏二氟乙烯的共聚物(PVdF/HFP)、聚(醋酸乙烯酯)、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、 聚乙烯吡咯烷酮、烷基化聚氧化乙烯、聚乙烯醚、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸乙酯)、 聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯基吡啶、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡 膠等。粘合劑的含量以電極活性物質(zhì)計(jì)為0.1至30重量%,優(yōu)選為1至10重量%。如果 所述粘合劑的含量過(guò)少,則與電極活性物質(zhì)和集流體的粘合力不充分,如果粘合劑的含量 過(guò)多,則粘合力雖然會(huì)變好,但是電極活性物質(zhì)的含量會(huì)相應(yīng)地減少,因此不利于電池容量 的高容量化。
[0097] 導(dǎo)電材料是為了賦予電極導(dǎo)電性而使用的,因此對(duì)于組成的電池來(lái)說(shuō),只要是不 引起化學(xué)變化的電子導(dǎo)電性材料均可以使用,可以使用選自石墨類(lèi)導(dǎo)電劑、碳黑類(lèi)導(dǎo)電劑、 金屬或金屬化合物類(lèi)導(dǎo)電劑中的至少一種。所述石墨類(lèi)導(dǎo)電劑的例子包括人造石墨、天 然石墨等。碳黑類(lèi)導(dǎo)電劑的例子包括乙炔黑、科琴黑(ketjenblack)、乙炔炭黑(denka black)、熱炭黑(thermalblack)、槽法炭黑(channelblack)等。金屬類(lèi)或金屬化合物類(lèi) 導(dǎo)電劑的例子包括錫、氧化錫、磷酸錫(SnP04)、氧化鈦、鈦酸鉀、LaSrCo03、LaSrMn03等的鈣 鈦礦(perovskite)物質(zhì),但并不限定于上述列舉的導(dǎo)電劑。
[0098] 導(dǎo)電劑的含量以電極活性物質(zhì)計(jì)優(yōu)選為0. 1至10重量%。導(dǎo)電劑的含量少于0. 1 重量%時(shí),電化學(xué)特性會(huì)降低,大于10重量%時(shí),單位重量的能量密度會(huì)減少。
[0099] 對(duì)于增稠劑,只要是能夠起到調(diào)節(jié)活性物質(zhì)漿料粘度作用的,則不受特別限定,例 如可以使用羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等。
[0100] 作為分散有電極活性物質(zhì)、粘合劑、導(dǎo)電材料等的溶劑,使用非水溶劑或水類(lèi)溶 劑。非水溶劑可以列舉如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、 N,N-二甲基氨基丙胺、環(huán)氧乙烷、四氫呋喃等。
[0101] 本發(fā)明的鋰二次電池可以包含用于防止陽(yáng)極及陰極之間的短路,并提供鋰離子的 移動(dòng)通道的分離器(s印arator),這些分離器可以使用聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯/聚丙烯、聚 乙烯/聚丙烯/聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯等的聚烯烴類(lèi)高分子膜或它們的多層膜、 微細(xì)多孔性膜、織布及無(wú)紡布。并且,也可以使用多孔性的聚烯烴薄膜上涂布有穩(wěn)定性?xún)?yōu)異 的樹(shù)脂的薄膜。
[0102] 本發(fā)明的鋰二次電池除了可以形成為角形以外,還可以形成為圓筒形、袋形等其 它形態(tài)。
[0103] 以下記載了本發(fā)明的實(shí)施例及比較例。然而,下述實(shí)施例僅是本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí) 施例,本發(fā)明不限定于下述實(shí)施例。為了使鋰離子濃度為1摩爾(1M),視為鋰鹽全部解離, 將相應(yīng)量的LiPF6等鋰鹽加入到基本溶劑中使得鋰的濃度為1摩爾(1M),從而能夠形成基 底電解液。
[0104][制備例1]N_氰基琥泊酰亞胺(N-Cyanosuccinimide,以下,亦稱(chēng)'PEA42')的合 成
[0105] 將丁二酰亞胺(2. 5g)和三乙胺(3. 9mL)溶解于無(wú)水四氫咲喃(20mL)中,并冷卻 至〇°C后,通過(guò)1小時(shí)滴加溴化氰(38mL,在THF中為1M),并且緩慢地將溫度升至25°C,并 進(jìn)一步攪拌12小時(shí)而進(jìn)行反應(yīng)。通過(guò)過(guò)濾去除固體副產(chǎn)物,并用1M鹽酸水溶液清洗后,在 水層中投入乙酸乙酯并提取。對(duì)有機(jī)層進(jìn)行減壓蒸餾,從而去除溶劑,并且在乙酸乙酯和己 烷混合溶劑中進(jìn)行再結(jié)晶,從而獲得N-氰基琥珀酰亞胺(1.lg)。
[0106] 4NMR(CDC13,500MHz)δ2. 99(s,4H)
[0107][制備例 2]N_(甲氧基羰基)馬來(lái)酰亞胺(N-(methoxycarbonyl)maleimide,以 下,亦稱(chēng)'PEA44')的合成
[0108] 將馬來(lái)酰亞胺(3. 2g)及N-甲基嗎啉(3. 2mL)溶解于乙酸乙酯(150mL)中,并冷 卻至〇°C后,投入氯甲酸甲酯(2. 54mL)。通過(guò)攪拌3小時(shí),從而進(jìn)行反應(yīng)后,通過(guò)過(guò)濾去除 固體副產(chǎn)物,并用精制水清洗濾液。在有機(jī)層中添加無(wú)水硫酸鈉,并進(jìn)行干燥及過(guò)濾,并且 通過(guò)減壓蒸餾去除水分及溶劑,并且在乙酸乙酯和二乙醚混合溶劑中進(jìn)行再結(jié)晶,從而獲 得N-(甲氧基羰基)馬來(lái)酰亞胺(3. 6g)。
[0109] 4NMR(CDC13,500MHz)δ6. 89(s,2H),3. 98(s,3H)
[0110] [制備例3]N-氰基馬來(lái)酰亞胺(N-Cyanomaleimide,以下,亦稱(chēng)'PEA56')的合成
[0111] 將馬來(lái)酰亞胺(2. 5g)和三乙胺(3. 9mL)溶解于無(wú)水四氫呋喃(20mL)中,并冷卻 至〇°C后,通過(guò)1小時(shí)滴加溴化氰(38mL,在THF中為1M),并且緩慢將溫度升至25°C,并進(jìn) 一步攪拌12小時(shí)而進(jìn)行反應(yīng)。通過(guò)過(guò)濾去除固體副產(chǎn)物,并用1N鹽酸水溶液清洗后,在水 層中投入乙酸乙酯并提取。對(duì)有機(jī)層進(jìn)行減壓蒸餾,從而去除溶劑,