本发明涉及锂离子电池和钠离子电池领域，具体涉及一种耐高温长寿命锂离子电池或钠离子电池及制备方法。
背景技术：
1、锂电池以其高能量密度在手机、平板电脑、笔记本电脑等便携电子设备、新能源汽车、储能等领域得到了广泛应用，钠电池也因其低成本、较高能量密度和良好的高低温性能而倍受关注。高能量密度的锂离子电池通常采用钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂等过渡金属氧化物类正极活性物质。钠离子电池也通常采用钠镍氧化物、钠钴氧化物、钠锰氧化物、镍铁锰酸钠、铜铁锰酸钠等过渡金属氧化物类正极活性物质，原因是它们有较高的工作电位和较高的比容量。但是这些过渡金属氧化物类正极活性物质表面的过渡金属离子存在一定的不稳定性，可能导致电解液的氧化分解，同时自身可能被电解液中的微量氟化氢腐蚀溶解到电解液中，这两种情况都会导致电池的性能恶化。具体来说，电解液的氧化分解一方面会消耗电解液，导致循环寿命减少，另一方面还会产生气体导致电池鼓胀，造成安全隐患。而过渡金属离子溶解到电解液中则会迁移到负极被还原，对负极sei造成破坏，从而引起循环性能的衰减，甚至被还原出来的过渡金属还可能形成枝晶刺穿隔膜导致短路，造成严重的安全隐患。这种由电解液的氧化分解和过渡金属离子溶出导致的性能恶化和安全风险在高温下或者4.3v以上的充电截止电压下表现得尤为突出。
2、因此，锂离子电池或钠离子电池的电解液中通常都会添加某些特定的添加剂如1.3-丙烷磺酸内酯或1.3-丙烯磺酸内酯，它们可以在正极活性物质的表面分解形成一定的保护层，抑制电解液的分解和过渡金属离子的溶出。但是这种方式存在一个弊端，我们无法让这类添加剂仅仅作用在正极上，它们会同时在负极上被还原形成sei，而通常这类添加剂形成的负极sei存在阻抗大的问题，会导致锂离子电池或钠离子电池的充电性能恶化，甚至导致充电时在负极表面形成锂/钠枝晶，造成严重的安全隐患。
技术实现思路
1、本发明要解决的问题：采用过渡金属氧化物类正极活性物质的锂离子电池或钠离子电池中，在正极活性物质表面存在电解液的氧化分解和过渡金属离子溶出到电解液中的问题，这会导致电池性能的恶化，并且可能造成安全隐患，这种由电解液的氧化分解和过渡金属离子溶出导致的性能恶化和安全风险在高温下或者4.3v以上的充电截止电压下表现得尤为突出。
2、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电池或钠离子电池及其制备方法。
3、为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
4、第一方面，本技术提供一种锂离子电池或钠离子电池，其包括正极、负极、隔离体和电解液，所述正极包括集流体以及负载在集流体上的正极涂层材料，所述正极涂层材料包括含有过渡金属的正极活性物质和含有配位基团的聚合物，所述配位基团能与正极活性物质中的过渡金属离子发生配位作用，且在25-60℃下，所述含有配位基团的聚合物在所述电解液中的溶胀度为5-50％。
5、在本技术的一些实施方式中，所述配位基团含有氰基、羰基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、噻唑基和噁唑基中的一种或多种。
6、在本技术的一些实施方式中，所述配位基团中含有能够与同一个过渡金属离子发生配位作用的两个或两个以上原子。
7、在本技术的一些实施方式中，所述配位基团包括以下结构中的一种或多种，
8、
9、其中，r1选自氢、烃基、卤代烃基、含氧取代烃基、含氮取代烃基、含磷取代烃基或含硫取代烃基中的一种，r2，r4各自独立地选自烃基、卤代烃基、含氧取代烃基、含氮取代烃基、含磷取代烃基或含硫取代烃基中的一种，r3选自氢、烃基、卤代烃基、含氧取代烃基、含氮取代烃基、含磷取代烃基或含硫取代烃基中的一种，x1选自s、nh或o，x2选自s或o。
10、在本技术的一些实施方式中，所述含有配位基团的聚合物选自聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯和聚酰亚胺中的一种或两种以上。
11、在本技术的一些实施方式中，以负载在集流体上的正极涂层材料的固形物的总重计，所述含有配位基团的聚合物的含量为0.1-10％，优选为0.2-5％，更优选为0.2-2％，进一步优选为0.5-2％。
12、在本技术的一些实施方式中，所述过渡金属选自镍、钴、锰、铜和铁中的一种或多种。
13、在本技术的一些实施方式中，所述电解液包括有机溶剂；优选地，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的一种或两种以上；
14、优选地，在所述锂电池中，所述电解液还包括锂盐，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双氟磺酰亚胺锂中的一种或两种以上，或者，
15、在所述钠电池中，所述电解液还包括钠盐，所述钠盐选自六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、二(三氟甲基磺酰)亚胺钠和双氟磺酰亚胺钠中的一种或两种以上。
16、在本技术的一些实施方式中，所述电解液还包括不饱和环状碳酸酯、氟代环状碳酸酯、环状磺酸内酯和环状硫酸酯中的一种或两种以上；
17、优选地，所述不饱和环状碳酸酯选自碳酸亚乙烯和/或乙烯基碳酸亚乙酯，和/或所述氟代环状碳酸酯选自氟代碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸乙烯酯或双氟代碳酸乙烯酯中的至少一种，和/或所述环状磺酸内酯选自1,3-丙烷磺内酯、1,4-丁烷磺内酯和丙烯基-1,3-磺酸内酯中的至少一种，和/或所述环状硫酸酯选自硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯中的至少一种。
18、第二方面，本技术还提供上述锂离子电池或钠离子电池的制备方法，所述制备方法包括将正极、负极和隔膜形成电芯后置于电池壳体内，然后注入电解液，得到半成品锂离子电池或半成品钠离子电池，将半成品锂离子电池或半成品钠离子电池化成、排气后将电池壳体的注液口密封得到锂离子电池或钠离子电池。
19、其中，所述正极通过包括将正极涂层材料涂布在集流体上，经干燥、辊压、分切得到，所述正极涂层材料包括将所述含有配位基团的聚合物与溶剂混合后再与正极活性物质、导电剂和粘结剂混合制得。
20、第三方面，本技术还提供一种正极涂层材料，其包含含有过渡金属的正极活性物质和含有配位基团的聚合物；优选所述正极涂层材料还含有导电剂和粘结剂。
21、第四方面，本技术还提供上述正极涂层材料的制备方法，其包括将所述含有配位基团的聚合物与溶剂混合后再与正极活性物质、导电剂和粘结剂混合制得。
22、与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
23、本发明将含有配位基团的聚合物添加到正极材料中，该聚合物中的配位基团能够与正极活性物质表面的过渡金属离子配位，使得含有配位基团的聚合物可以牢固吸附在活性物质表面，形成稳定的保护层，抑制电解液的氧化和过渡金属离子的溶出，从而大幅度提高锂离子电池或钠离子电池的高温性能并改善锂离子电池或钠离子电池的安全性；同时该含有配位基团的聚合物在电解液中具有低的溶胀度(溶胀度低于50％)，这样由该含有配位基团的聚合物形成的保护层就能够很好地抑制正极活性物质表面上电解液的氧化分解和过渡金属离子的溶出，提高电池的使用寿命和安全性。并且该含有配位基团的聚合物在电解液中溶胀后具有一定的离子电导率，允许锂离子或钠离子通过所述保护层嵌入正极活性物质或者从正极活性物质中脱出后通过所述保护层进入电解液。
1.一种锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，其包括正极、负极、隔离体和电解液，所述正极包括集流体以及负载在集流体上的正极涂层材料，所述正极涂层材料包括含有过渡金属的正极活性物质和含有配位基团的聚合物，所述配位基团能与正极活性物质中的过渡金属离子发生配位作用，且在25-60℃下，所述含有配位基团的聚合物在所述电解液中的溶胀度为5-50％。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，所述配位基团含有氰基、羰基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、噻唑基和噁唑基中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，所述配位基团中含有能够与同一个过渡金属离子发生配位作用的两个或两个以上原子。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，所述配位基团包括以下结构中的一种或多种，
5.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，所述含有配位基团的聚合物选自聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯和聚酰亚胺中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，以负载在集流体上的正极涂层材料的固形物的总重计，所述含有配位基团的聚合物的含量为0.1-10％，优选为0.2-5％，更优选为0.2-2％，进一步优选为0.5-2％。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，所述过渡金属选自镍、钴、锰、铜和铁中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，所述电解液包括有机溶剂；
9.根据权利要求8所述的锂离子电池或钠离子电池，其特征在于，所述电解液还包括不饱和环状碳酸酯、氟代环状碳酸酯、环状磺酸内酯和环状硫酸酯中的一种或两种以上；
10.权利要求1-9任一项所述的锂离子电池或钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将正极、负极和隔膜形成电芯后置于电池壳体内，然后注入电解液，得到半成品锂离子电池或半成品钠离子电池，将半成品锂离子电池或半成品钠离子电池化成、排气后将电池壳体的注液口密封得到锂离子电池或钠离子电池，
11.一种正极涂层材料，其包含含有过渡金属的正极活性物质和含有配位基团的聚合物；优选所述正极涂层材料还含有导电剂和粘结剂。
12.一种正极涂层材料的制备方法，其包括将所述含有配位基团的聚合物与溶剂混合后再与正极活性物质、导电剂和粘结剂混合制得。
