[發明專利]鋰離子二次電池的電極材料、電極和鋰離子二次電池

在審

• 申請號: 201911152090.5
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110676459A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 梁善火;李水晶;李根雨
• 申請（專利權）人: 凌帕新能源科技(上海)有限公司;四川新敏雅電池科技有限公司;湖南新敏雅新能源科技有限公司;山西科諾思新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 11654 北京市一法律師事務所
• 代理人: 劉榮娟

1.一種鋰離子二次電池的電極材料，包括電極活性物質和粘結劑，其特征在于，所述粘結劑包括聚丙烯酸和聚酰胺酰亞胺化合物，所述聚酰胺酰亞胺化合物由聚酰胺-酰胺酸化合物水溶液經過150℃以上的溫度固化得到。

2.如權利要求1所述的電極材料，其特征在于，以所述電極活性物質、聚丙烯酸和聚酰胺酰亞胺化合物的總重量為基準，所述聚丙烯酸的質量百分比為0.1％-10％，所述電極活性物質的質量百分比為70％-99.7％，所述聚酰胺酰亞胺化合物的質量百分比為0.2％-20％。

3.如權利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述聚酰胺酰亞胺化合物具有從1000到100000范圍內的重均分子量。

4.如權利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述聚酰胺-酰胺酸化合物包含n₁個重復的結構式(1)：

其中，n1為大于等于1的正整數，R為二價亞芳香基，R1為有機或無機堿性化合物與羧基中和反應形成部分，所示芳環上鏈接兩個酰胺基團代表1，3和1，4聚酰胺-酰胺酸的兩種特征結構。

5.如權利要求4所述的電極材料，其特征在于，所述有機堿性化合物為胺類化合物，所述胺類化合物選自叔胺或者三乙胺。

6.如權利要求4所述的電極材料，其特征在于，所述聚酰胺-酰胺酸化合物還可以由結構式(1)：

和結構式(2)∶

以及結構式(3)∶

的重復單元共同組成，以結構式(1)和結構式(2)以及結構式(3)的重復單元摩爾總數為基準，結構式(1)重復單元的摩爾含量在60％以上。

7.如權利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述聚酰胺酰亞胺化合物包含n₂個重復的結構式(2)：

表示的酰胺-酰亞胺結構的重復單元和n₃個重復的結構式(3)：

表示的酰胺-酰胺酸結構的重復單元，其中，n₂和n₃為大于等于1的正整數，R為二價亞芳香基，結構式(3)中所示芳環上鏈接兩個酰胺基團代表1，3和1，4聚酰胺-酰胺酸的兩種特征結構。

8.如權利要求7所述的電極材料，其特征在于，所述n₂和n₃的關系為：n₂：(n₂+n₃)大于等于80％。

9.如權利要求4或者7所述的電極材料，其特征在于，R為或者其中A可以選自：-SO₂-，-CO-，-C(CH₃)₂-，-O-，-S-。

10.如權利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述電極材料還包括其他粘結劑，所述其他粘結劑在所述活性材料中的質量比為8％以下，所述其他粘結劑包括：聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥基丙烯纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯和丙烯腈類聚合物中的任意一種或者多種。

11.如權利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述電極活性物質為正極活性物質或者負極活性物質。

12.如權利要求8所述的電極材料，其特征在于，所述正極活性物質包括：包含鈷、鎳、錳、釩的鋰金屬氧化物，或者包含鐵、鈷、鎳、錳、釩的鋰金屬磷酸鹽，或者包含鐵、鈷、鎳、錳、釩的鋰金屬硅酸鹽或者鈦酸鋰中的一種或者多種。

13.如權利要求8所述的電極材料，其特征在于，所述負極活性物質包括碳類材料，錫、錫合金、錫氧化物、硅、硅合金、硅氧化物、硅碳復合材料中的任意一種或者多種。