[发明专利]锂电池的正极浆料的制备方法

说明书

本发明提供一种锂电池的正极浆料的制备方法，包括将含至少一个乙烯性不饱和基与至少一个羰基的化合物或其衍生物与富镍的锂与过渡金属的氧化物混合以产生反应，其中所述含至少一个乙烯性不饱和基与至少一个羰基的化合物选自由马来酰亚胺系化合物、丙烯酸酯系化合物、甲基丙烯酸酯系化合物、丙烯酰胺系化合物、乙烯酰胺系化合物及其组合所构成的族群，且所述富镍的锂与过渡金属的氧化物由式I表示，其中x+y＝1，1x≥0.5，且M为镍以外的至少一种过渡金属元素。LiNi_xM_yO₂ 式I。

技术领域

本发明涉及一种电池的正极浆料的制备方法，尤其涉及一种锂电池的正极浆料的制备方法。

背景技术

由于一次电池不符环保需求，因此近年来可重复充电放电兼具重量轻、高电压值与高能量密度等特点的二次锂电池的市场需求量与日俱增。因此，现今对二次锂电池的诸如轻质耐用、高电压、高能量密度与高安全性等性能的要求也越来越高。二次锂电池尤其在轻型电动车、电动车、大型储电产业上的应用及拓展潜力是相当高的。

在目前的二次锂电池中，可使用锂与过渡金属(例如镍)的氧化物来作为正极浆料。然而，当过渡金属中的镍含量提高时，三价镍离子的含量会随之提高，导致形成LiNiO₂。LiNiO₂容易与水气与二氧化碳反应而形成碳酸锂，造成电池性能衰退。此外，LiNiO₂中的三价镍离子会还原成二价镍离子，且在电池的充电过程中二价镍离子会占据锂离子的位置，造成阳离子错位(cation mixing)现象，也造成了电池性能衰退。

发明内容

本发明是针对一种锂电池的正极浆料的制备方法，其可有效地减少或甚至避免富镍的正极浆料中的三价镍离子还原成二价镍离子，进而造成电池性能衰退。

根据本发明的实施例，锂电池的正极浆料的制备方法包括将含至少一个乙烯性不饱和基与至少一个羰基的化合物或其衍生物与富镍的锂与过渡金属的氧化物混合以产生反应，其中所述含至少一个乙烯性不饱和基与至少一个羰基的化合物选自由马来酰亚胺系(maleimide-based)化合物、丙烯酸酯系(acrylate ester-based)化合物、甲基丙烯酸酯系(methacrylate ester-based)化合物、丙烯酰胺系(acrylamide-based)化合物、乙烯酰胺系(vinylamide-based)化合物及其组合所构成的族群，且所述富镍的锂与过渡金属的氧化物由式I表示，

LiNi_xM_yO₂式I

其中x+y＝1，1x≥0.5，且M为镍以外的至少一种过渡金属元素。

在根据本发明的实施例的锂电池的正极浆料的制备方法中，M例如选自Mn与Co中的至少一种。

在根据本发明的实施例的锂电池的正极浆料的制备方法中，所述马来酰亚胺系化合物例如为单马来酰亚胺(monomaleimide，MI)或双马来酰亚胺(bismaleimide，BMI)。

在根据本发明的实施例的锂电池的正极浆料的制备方法中，所述马来酰亚胺系化合物例如为N,N'-1,4-苯二马来酰亚胺(N,N'-1,4-phenylenedimaleimide)。

在根据本发明的实施例的锂电池的正极浆料的制备方法中，所述丙烯酸酯系化合物例如为聚乙二醇二丙烯酸酯(polyethylene glycol diacrylate，PEGDA)。

在根据本发明的实施例的锂电池的正极浆料的制备方法中，所述甲基丙烯酸酯系化合物例如为双酚A二甲基丙烯酸酯(bisphenol A dimethacrylate，BMA)。

在根据本发明的实施例的锂电池的正极浆料的制备方法中，所述丙烯酰胺系化合物例如为双丙烯酰胺(bisacrylamide，BA)。