本發(fā)明涉及一種鋰電池用正極材料，具體來(lái)說(shuō)是硫化聚合物正極材料。

背景技術(shù)：

鋰電池是應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，而鋰電池容量的提高成為當(dāng)下鋰電池研發(fā)的重要方向，而其中硫化聚合物成為其能顯著提高鋰電池的容量成為研究的熱點(diǎn)。

20世紀(jì)90年代末,Moltech公司利用聚合物和單質(zhì)硫在200～ 300℃下加熱,進(jìn)行徹底硫化,發(fā)現(xiàn)所得到的產(chǎn)物具有較好的導(dǎo)電性,是制備鋰離子電池正極的低成本材料。2002年,J. L.Wang等[4]報(bào)導(dǎo)了以聚丙烯腈為前驅(qū)體,用單質(zhì)硫在300 ℃下進(jìn)行徹底硫化,所得到的產(chǎn)物具有超過(guò)600mAh/g的高容量和良好的循環(huán)性。

在用現(xiàn)有的聚合物如聚苯乙烯、聚乙炔、聚丙烯腈作為前驅(qū)體制備正極材料存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

首先，在制備正極材料其耐熱性嚴(yán)重不足，長(zhǎng)時(shí)間使用很容易發(fā)生熱分解，抗老化性能嚴(yán)重不足，在最開(kāi)始的時(shí)候容量也許很大，但是在多次充放電之后容量嚴(yán)重下降。

其次，現(xiàn)有的硫化聚合物制備的鋰電池在制備的過(guò)程當(dāng)中，硫和聚合物的混合程度不夠，導(dǎo)致容量降低。。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)上述的問(wèn)題，提高一種硫化氨基聚合物正極材料及用其制備的鋰離子電池。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開(kāi)了一種硫化氨基聚合物正極材料，所述的正極材料氨基樹(shù)脂硫化而成。

作為改進(jìn)，所述的氨基樹(shù)脂由二元胺和甲醛合成。

作為改進(jìn)，所述的二元胺選自：1,2-丙二胺體、2-甲基對(duì)苯二胺、對(duì)苯二胺、乙二胺、四甲基丙二胺、N,N'-雙(3-氨基丙基)-1,4-丁二胺、2-甲基-1,4-苯二胺、1,3-丙二胺、二硬脂酰乙二胺。

上述的正極材料可以但不限于按照下述的方法制備：

步驟1：按照配方將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中，加入稀釋劑，用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性，升溫到50攝氏度以上，加入相應(yīng)的二胺單體，繼續(xù)升溫至80攝氏度以上，停止加入，反應(yīng)物會(huì)自動(dòng)升溫，將其溫度保持在80-100攝氏度之間即可，測(cè)定水溶液的水?dāng)?shù)，以1:3份水，呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn)，用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可，攪拌。

步驟2：將上述的樹(shù)脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中，加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅，捏合80分鐘左右，用吸風(fēng)管使水散發(fā)。冷卻、干燥，直至含水量在3%以下為止。

步驟3：將步驟2的樹(shù)脂塊粉碎、制成20目以上粉末。

步驟4：將上述粉末熔融，通過(guò)靜電紡絲的方法進(jìn)行紡絲噴射；

步驟5：將步驟4后冷卻的得到線性氨基聚合物與硫進(jìn)行混合，在惰性氣體環(huán)境中逐步升溫進(jìn)行煅燒，即得到所述的正極材料。

作為改進(jìn)，所述的靜電紡絲的電壓為10-30V。

作為改進(jìn)，所述的靜電紡絲采用G20針頭。

作為改進(jìn)，所述步驟5總聚合物和硫的重量比為1:（1-10）。

作為改進(jìn)，所述的惰性氣體為氮?dú)饣蛘吆?，所述的步驟5中先升溫到250攝氏度以上保持1-5小時(shí)，再升溫到350以上保溫2-8小時(shí)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池，包括上述公開(kāi)的正極材料，鋰電池的其他部分采用常規(guī)的技術(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1-6公開(kāi)的材料制備扣式鋰離子扣式2025電池，經(jīng)過(guò)數(shù)次檢測(cè)循環(huán)后的電池容量圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

具體實(shí)施例1：將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中，加入稀釋劑，用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性，升溫到50攝氏度以上，加入和甲醛摩爾比為0.8:1的1,2-丙二胺體，繼續(xù)升溫至80攝氏度以上，停止加入，將其溫度保持在90-100攝氏度之間即可，測(cè)定水溶液的水?dāng)?shù)，以1:3份水，呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn)，用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可，攪拌，將上述的樹(shù)脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中，加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅，捏合80分鐘左右，用吸風(fēng)管使水散發(fā)，冷卻、干燥，直至含水量在3%以下為止，粉碎、制成粉末，之后熔融，通過(guò)靜電紡絲的方法進(jìn)行紡絲噴射，紡絲的電壓為10-30V，采用G20針頭。將冷卻的得到線性氨基聚合物與硫進(jìn)行混合，聚合物和硫的重量比為1:1在氮?dú)猸h(huán)境中逐步升溫，先升溫到250攝氏度以上保持1小時(shí)，再升溫到350以上保溫8小時(shí)即得到所述的正極材料。

具體實(shí)施例2：將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中，加入稀釋劑，用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性，升溫到50攝氏度以上，加入和甲醛摩爾比為0.8:1的2-甲基對(duì)苯二胺，繼續(xù)升溫至80攝氏度以上，停止加入，將其溫度保持在90-100攝氏度之間即可，測(cè)定水溶液的水?dāng)?shù)，以1:3份水，呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn)，用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可，攪拌，將上述的樹(shù)脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中，加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅，捏合80分鐘左右，用吸風(fēng)管使水散發(fā)，冷卻、干燥，直至含水量在3%以下為止，粉碎、制成粉末，之后熔融，通過(guò)靜電紡絲的方法進(jìn)行紡絲噴射，紡絲的電壓為10-30V，采用G20針頭。將冷卻的得到線性氨基聚合物與硫進(jìn)行混合，聚合物和硫的重量比為1:5在氮?dú)猸h(huán)境中逐步升溫，先升溫到250攝氏度以上保持2小時(shí)，再升溫到350以上保溫6小時(shí)即得到所述的正極材料。

具體實(shí)施例3：將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中，加入稀釋劑，用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性，升溫到50攝氏度以上，加入和甲醛摩爾比為0.8:1的對(duì)苯二胺，繼續(xù)升溫至80攝氏度以上，停止加入，將其溫度保持在90-100攝氏度之間即可，測(cè)定水溶液的水?dāng)?shù)，以1:3份水，呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn)，用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可，攪拌，將上述的樹(shù)脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中，加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅，捏合80分鐘左右，用吸風(fēng)管使水散發(fā)，冷卻、干燥，直至含水量在3%以下為止，粉碎、制成粉末，之后熔融，通過(guò)靜電紡絲的方法進(jìn)行紡絲噴射，紡絲的電壓為10-30V，采用G20針頭。將冷卻的得到線性氨基聚合物與硫進(jìn)行混合，聚合物和硫的重量比為1:10在氮?dú)猸h(huán)境中逐步升溫，先升溫到250攝氏度以上保持3小時(shí)，再升溫到350以上保溫4小時(shí)即得到所述的正極材料。

具體實(shí)施例4：將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中，加入稀釋劑，用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性，升溫到50攝氏度以上，加入和甲醛摩爾比為0.8:1的2-甲基-1,4-苯二胺，繼續(xù)升溫至80攝氏度以上，停止加入，將其溫度保持在90-100攝氏度之間即可，測(cè)定水溶液的水?dāng)?shù)，以1:3份水，呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn)，用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可，攪拌，將上述的樹(shù)脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中，加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅，捏合80分鐘左右，用吸風(fēng)管使水散發(fā)，冷卻、干燥，直至含水量在3%以下為止，粉碎、制成粉末，之后熔融，通過(guò)靜電紡絲的方法進(jìn)行紡絲噴射，紡絲的電壓為10-30V，采用G20針頭。將冷卻的得到線性氨基聚合物與硫進(jìn)行混合，聚合物和硫的重量比為1:7在氮?dú)猸h(huán)境中逐步升溫，先升溫到250攝氏度以上保持5小時(shí)，再升溫到350以上保溫2小時(shí)即得到所述的正極材料。

具體實(shí)施例5：將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中，加入稀釋劑，用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性，升溫到50攝氏度以上，加入和甲醛摩爾比為0.8:1的1,3-丙二胺，繼續(xù)升溫至80攝氏度以上，停止加入，將其溫度保持在90-100攝氏度之間即可，測(cè)定水溶液的水?dāng)?shù)，以1:3份水，呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn)，用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可，攪拌，將上述的樹(shù)脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中，加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅，捏合80分鐘左右，用吸風(fēng)管使水散發(fā)，冷卻、干燥，直至含水量在3%以下為止，粉碎、制成粉末，之后熔融，通過(guò)靜電紡絲的方法進(jìn)行紡絲噴射，紡絲的電壓為10-30V，采用G20針頭。將冷卻的得到線性氨基聚合物與硫進(jìn)行混合，聚合物和硫的重量比為1:7在氮?dú)猸h(huán)境中逐步升溫，先升溫到250攝氏度以上保持2小時(shí)，再升溫到350以上保溫7小時(shí)即得到所述的正極材料。

具體實(shí)施例6：將甲醛水溶液加入到反應(yīng)釜當(dāng)中，加入稀釋劑，用六次甲基四胺調(diào)節(jié)PH至中性，升溫到50攝氏度以上，加入和甲醛摩爾比為0.8:1的2-甲基-1,4-苯二胺，繼續(xù)升溫至80攝氏度以上，停止加入，將其溫度保持在90-100攝氏度之間即可，測(cè)定水溶液的水?dāng)?shù)，以1:3份水，呈現(xiàn)牛乳液狀為反應(yīng)重點(diǎn)，用三乙醇胺和水將溶液PH調(diào)整到10或者9-11即可，攪拌，將上述的樹(shù)脂溶液加入到預(yù)熱至70℃以上的捏合機(jī)中，加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅，捏合80分鐘左右，用吸風(fēng)管使水散發(fā)，冷卻、干燥，直至含水量在3%以下為止，粉碎、制成粉末，之后熔融，通過(guò)靜電紡絲的方法進(jìn)行紡絲噴射，紡絲的電壓為10-30V，采用G20針頭。將冷卻的得到線性氨基聚合物與硫進(jìn)行混合，聚合物和硫的重量比為1:7在氮?dú)猸h(huán)境中逐步升溫，先升溫到250攝氏度以上保持3小時(shí)，再升溫到350以上保溫6小時(shí)即得到所述的正極材料。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。