CN116914101A - 一种聚酰亚胺包覆的锂离子电池正极材料、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚酰亚胺包覆改性的锂电池正极活性材料、制备方法及应用。使用聚酰亚胺对锂离子电池正极活性材料进行表面包覆改性，将正极活性材料分散于聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸中，搅拌均匀之后分散于无水乙醇中，经过抽滤、干燥、研磨、分筛和热亚胺化制得聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池正极活性材料。聚酰亚胺表面包覆层可以抑制充放电过程中电极的体积膨胀效应、抑制电解液与电极活性物质的界面副反应、维持正极活性物质晶型结构的稳定性，有效促进正极容量的发挥及提高电池的长循环寿命。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种聚酰亚胺包覆的锂离子电池正极材料、制备方法及应用。
背景技术
锂离子电池自从其问世以来，因其比能量高，低自放电，无记忆效应，绿色环保等优点被认为是本世纪最有希望的新一代能源之一。这也进一步增加了社会对锂离子电池性能的需求；因此，怎样在保证锂离子电池的使用安全性的前提下提高其能量密度成为了当今社会急需解决的问题。随着正极材料从磷酸铁锂富锂高镍材料，能量密度在不断的提高，但安全和寿命问题也愈发明显。因此对正极材料进行改性成为提高锂离子电池能量密度、寿命和安全性的重要途径。
为了改善正极材料，目前常采用的改性方法有以下几种，分别是元素掺杂，晶体设计以及表面包覆。表面包覆是界面改性的一种重要手段。表面包覆是界面改性的一种重要手段。常用的包覆层多为无机包覆层比如TiO2,MgO等，这些包覆层能够在初期提高材料的性能，但经过一段时间的长循环后会因正极材料的体积膨胀而产生应力从而导致包覆层结构破坏，从而导致包覆效果不佳，造成电池容量的衰减以及影响电池的使用寿命。
聚酰亚胺(Polyimide，PI)是一种主链上含有酰亚胺环结构的高分子材料，具有优异的热稳定性、机械强度和化学稳定性等突出性能。将聚酰亚胺应用于正极材料的包覆中，可以抑制充放电过程中正极的体积膨胀效应、抑制电解液与正极活性物质的界面副反应、维持正极材料晶型结构稳定，防止二次开裂，有效促进正极容量的发挥及提高电池的长循环寿命，且包覆方法简单、容易推广。
发明内容
发明的目的在于提供一种聚酰亚胺包覆改性的锂电池正极活性材料及其制备方法和应用。正极活性材料表面包覆的聚酰亚胺层可以抑制充放电过程中正极的体积膨胀效应、抑制电解液与正极活性物质的界面副反应、维持正极活性物质晶型结构的稳定性，有效促进正极容量的发挥，提高电池的长循环寿命。本发明所采用的技术方案包括如下：
一种聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池正极活性材料，其特征在于，所述聚酰亚胺包覆改性的正极活性材料由正极活性材料和表面聚酰亚胺包覆层组成。
进一步地，所述所述正极活性材料包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂固溶体材料中的一种或多种，所述聚酰亚胺表面包覆层选自含氟聚酰亚胺、含硫聚酰亚胺、羟基化聚酰亚胺和羧基化聚酰亚胺中的一种或多种；所述聚酰亚胺包覆层与正极活性材料的质量比为0.1～5：100。
进一步地，所述聚酰亚胺由二元酸酐和二元胺经缩合聚合而成的聚酰胺酸环化后得到。所述二元酸酐选自六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、联苯二酐(BPDA)、4,4-联苯醚二酐(ODPA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、3,3,4,4-二苯基砜四羧酸二酸酐(DSDA)、4,4’-(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫二酐(BDSDA)中的一种或多种。
进一步地，所述二元胺，由含氟、含磺酸基、含硅氧烷、含羰基、含醚的功能性二元胺组成。
进一步地，所述含氟的功能性二元胺选自2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、3,4-二胺基苄氧基三氟化物中的一种或多种
进一步地，含磺酸基二胺包括联苯胺双磺酸、4,4'-二氨基-5,5'-二甲基-2,2'-联苯二磺酸、2,4,6-三甲基-3,5-二氨基苯磺酸中的一种或多种
进一步地，含羰基二胺包括N,N-亚甲基二脲、缩三脲、碳酰肼
进一步地，含硅氧烷二胺包括氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷、1,3-双(γ-氨丙基)-1,1′,3,3′-四甲基二硅氧烷中的一种或多种
进一步地，含醚二胺包括1,2-双(2-氨基乙氧基)乙烷、聚氧乙烯双胺、3,6,9,12-四氧杂十四烷-1,14-二胺、3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二胺中的一种或多种
一种聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池用正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.合成聚酰胺酸溶液：选用二元酸酐(如6FDA、PMDA、BPDA、ODPA)中的任意一种或几种单体和一定比例的含功能性基团的二元胺如(TFDB、HFBAPP、TFBDA、ASD、DDS、BDSA、p-HAB、BAHPP、DADHBP、DABA、BAPBA)中的任意一种或几种单体、非功能性基团多元胺如(PDA、ODA)中的任意一种或几种单体为原料，通过溶液缩合聚合成聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成固含量为0.01％～10％的溶液选用上述二元酸酐中的任意一种或几种单体和二元胺中的任意一种或几种在溶剂中溶解后通过缩合聚合成聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成一定固含量的溶液；随后将聚酰胺酸溶液稀释至一定固含量；
B.制备聚酰亚胺包覆改性的正极活性材料：将正极活性材料与导电剂置于步骤A所得的聚酰胺酸溶液中，搅拌10～120min、置入无水乙醇中搅拌10～120min、抽滤、烘干制备表面包覆聚酰胺酸的正极活性材料，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化处理，制得表面为聚酰亚胺包覆层的正极活性材料。
进一步地，上述步骤A中的聚酰胺酸溶液的固含量在0.01～10％之间，二元胺和二元酸酐的摩尔比为(0.95～1.05):1，溶剂选自N-N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或者多种。
进一步地，上述步骤B中的加入导电剂与正极材料的质量比为(10～1)：(80～95),采用的热亚胺化工艺为高温热亚胺化工艺，热处理温度在250～450℃之间，处理时间为2～240min。
一种锂离子电池，其特征在于，其包括如上所述的聚酰亚胺包覆改性的正极活性材料。
本发明具有的有益效果如下：
1.本发明提供了一种聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池正极活性材料，其中聚酰亚胺包覆层能够凭借其耐高温性以提高电池的热稳定性，同时阻止电解液与正极材料的直接接触以阻止副反应的发生，有效的提高电池的长循环寿命。
2.所制备的聚酰亚胺将含氟基团、含硫基团、羟基基团和羧基基团引入到聚酰亚胺骨架中，可以增加锂离子的键合作用和实现柔性包覆，有效抑制正极材料因为体积膨胀而产生微裂纹，进一步抑制正极材料因电解液渗透而导致的结构退化，维持正极材料的结构完整性，提高材料的循环性能。
3.将导电剂与正极材料一起加入聚酰胺酸溶液中，能够在聚酰亚胺包覆层形成时提供导电通道，利于提升电池在循环过程中的放电容量。
附图说明
图1为1%聚酰亚胺包覆正极活性材料的SEM形貌图(实施例1)，图中放大倍数为5000倍；
图2为无包覆正极活性材料的SEM形貌图，图中放大倍数为5000倍；
图3为1%聚酰亚胺包覆正极活性材料循环300圈的SEM形貌图(实施例1)，图中放大倍数为3500倍；
图4为无包覆正极活性材料循环300圈的SEM形貌图，图中放大倍数为3500倍；
图5为1%聚酰亚胺包覆正极活性材料的TEM形貌图，放大尺寸为20nm；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体实施例，进一步阐明，应说明的是：以下实施例仅用以说明而非限制本发明所描述的技术方案，凡在本申请技术方案基础上所作的等同交换均落入本发明的保护范围。
A.合成聚酰胺酸溶液：选用多元酸酐中的任意一种或几种单体和一定比例的含功能性基团的多元胺中的任意一种或几种单体、非功能性基团多元胺中的任意一种或几种单体为原料，在溶剂中溶解并通过缩合聚合成聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸溶液；
B.制备表面包覆改性的正极活性材料：将步骤A所得的聚酰胺酸溶液配制成一定固含量的溶液，将正极活性材料与导电剂置于聚酰胺酸溶液中，搅拌10～120min、置入无水乙醇中搅拌10～120min、抽滤、烘干制备表面包覆聚酰胺酸的正极活性材料，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化处理，制得表面为聚酰亚胺包覆层的正极活性材料。
本发明的一种用于正极活性材料包覆改性的聚酰亚胺，其电化学性能及应用，以本领域常规的方法，即组装成扣电电池进行充放电测试考察，极片制备及扣式电池组装过程及工艺如下：
制备正极极片：将表面包覆聚酰亚胺的正极活性材料、粘合剂溶液以及导电剂按照质量比90：5：5混合，以10000r/min的速率搅拌均匀后得到正极浆料，将正极浆料涂布于铝箔集流体表面，而后直接放于烘箱中，80℃条件下烘干，裁成12mm圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
制备扣式电池：将正极极片干燥后放入手套箱，应用2032型扣式电池壳组装扣式电池：负极壳、锂片、隔膜、滴加电解液、正极极片、垫片、弹片依序放置，盖上正极壳，采用封口机封装，用0.1C的电流测试，电压范围2.5～4.3V。本极片制备及电池组装适用于以下所有实施例和对比例。
下面结合具体实施例，进一步阐明，应说明的是：以下实施例仅用以说明而非限制本发明所描述的技术方案，凡在本申请技术方案基础上所作的等同交换均落入本发明的保护范围。
实施例1
称取摩尔比为10：5：5的ODA 2.656g、6FDA 2.946g、BTDA 2.137g，将ODA溶于30ml的NMP溶剂中，机械搅拌，待ODA全部溶于NMP后，冰水浴的条件下，加入6FDA与BTDA反应完全，得到固含量为20％的聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成固含量为1％的溶液。将正极活性材料NCM811与导电炭黑混匀后置于1％的聚酰胺酸溶液中，混匀、置入无水乙醇中继续搅拌、抽滤、烘干制备聚酰胺酸涂覆的正极活性物质，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化处理，热处理过程为从室温60min匀速升温至280℃，保温60min。将表面包覆聚酰亚胺的NCM811、导电炭黑、PVDF溶液按照质量份数90％、5％、5％混合，添加NMP溶剂使混合物溶解，搅拌60min，制得正极浆料。将正极浆料涂布在铝箔集流体上，在70℃条件下干燥4h，裁成12mm圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
按照上述极片制备及电池组装和测试方法，NCM811在该体系中在该体系中的0.1C放电比容量为205.37mAh/g，首次库伦效率为86.9％。0.1C循环100周，容量保持率为83.03％。
实施例2
称取摩尔比为10：5：5的ODA 2.656g、6FDA 2.946g、BTDA 2.137g，将ODA溶于30ml的NMP溶剂中，机械搅拌，待ODA全部溶于NMP后，冰水浴的条件下，加入6FDA与BTDA反应完全，得到固含量为20％的聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成固含量为3％的溶液。将正极活性材料NCM811与导电炭黑混匀后置于3％的聚酰胺酸溶液中，混匀、置入无水乙醇中继续搅拌、抽滤、烘干制备聚酰胺酸涂覆的正极活性物质，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化处理，热处理过程为从室温60min匀速升温至280℃，保温60min。将表面包覆聚酰亚胺的NCM811、导电炭黑、PVDF溶液按照质量份数90％、5％、5％混合，添加NMP溶剂使混合物溶解，搅拌60min，制得正极浆料。将正极浆料涂布在铝箔集流体上，在70℃条件下干燥4h，裁成12mm圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
按照上述极片制备及电池组装和测试方法，NCM811在该体系中在该体系中的0.1C放电比容量为195.01mAh/g，首次效率为88.43％，0.1C循环100周，容量保持率为85.37％。
实施例3
称取摩尔比为10：5：5的ODA 2.656g、6FDA 2.946g、BTDA 2.137g，将ODA溶于30ml的NMP溶剂中，机械搅拌，待ODA全部溶于NMP后，冰水浴的条件下，加入6FDA与BTDA反应完全，得到固含量为20％的聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成固含量为5％的溶液。将正极活性材料NCM811与导电炭黑混匀后置于5％的聚酰胺酸溶液中，混匀、置入无水乙醇中继续搅拌、抽滤、烘干制备聚酰胺酸涂覆的正极活性物质，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化处理，热处理过程为从室温60min匀速升温至280℃，保温60min。将表面包覆聚酰亚胺的NCM811、导电炭黑、PVDF溶液按照质量份数90％、5％、5％混合，添加NMP溶剂使混合物溶解，搅拌60min，制得正极浆料。将正极浆料涂布在铝箔集流体上，在70℃条件下干燥4h，裁成12mm圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
按照上述极片制备及电池组装和测试方法，NCM811在该体系中在该体系中的0.1C放电比容量为191.87mAh/g，首次效率为81.34％，0.1C循环100周，容量保持率为91.8％。
实施例4
称取摩尔比为5：5的ODPA 4.703g、ODA 3.036g，ODA全部溶于30ml的NMP溶剂中，机械搅拌，待ODA全部溶于NMP后，冰水浴的条件下，分步加入ODPA，得到固含量为20％的聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成固含量为1％的溶液。将正极活性材料NCM811与导电炭黑混匀后置于1％的聚酰胺酸溶液中，混匀、置入无水乙醇中继续搅拌、抽滤、烘干制备聚酰胺酸涂覆的正极活性物质，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化处理，热处理过程为从室温60min匀速升温至280℃，保温60min。将表面包覆聚酰亚胺的NCM811、导电炭黑、PVDF溶液按照质量份数90％、5％、5％混合，添加NMP溶剂使混合物溶解，搅拌60min，制得正极浆料。将正极浆料涂布在铝箔集流体上，在70℃条件下干燥4h，裁成12mm圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
按照上述极片制备及电池组装和测试方法，NCM811在该体系中在该体系中的0.1C放电比容量为193.73mAh/g，首次效率为86.43％，0.1C循环100周，容量保持率为82.68％。
实施例5
称取摩尔比为5：5的ODPA 4.703g、ODA 3.036g，ODA全部溶于30ml的NMP溶剂中，机械搅拌，待ODA全部溶于NMP后，冰水浴的条件下，分步加入ODPA，得到固含量为20％的聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成固含量为3％的溶液。将正极活性材料NCM811与导电炭黑混匀后置于3％的聚酰胺酸溶液中，混匀、置入无水乙醇中继续搅拌、抽滤、烘干制备聚酰胺酸涂覆的正极活性物质，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化处理，热处理过程为从室温60min匀速升温至280℃，保温60min。将表面包覆聚酰亚胺的NCM811、导电炭黑、PVDF溶液按照质量份数90％、5％、5％混合，添加NMP溶剂使混合物溶解，搅拌60min，制得正极浆料。将正极浆料涂布在铝箔集流体上，在70℃条件下干燥4h，裁成12mm圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
按照上述极片制备及电池组装和测试方法，NCM811在该体系中在该体系中的0.1C放电比容量为188.48mAh/g，首次效率为84.19％，0.1C循环100周，容量保持率为84.28％。
实施例6
称取摩尔比为5：5的ODPA 4.703g、ODA 3.036g，ODA全部溶于30ml的NMP溶剂中，机械搅拌，待ODA全部溶于NMP后，冰水浴的条件下，分步加入ODPA，得到固含量为20％的聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成固含量为5％的溶液。将正极活性材料NCM811与导电炭黑混匀后置于5％的聚酰胺酸溶液中，混匀、置入无水乙醇中继续搅拌、抽滤、烘干制备聚酰胺酸涂覆的正极活性物质，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化处理，热处理过程为从室温60min匀速升温至280℃，保温60min。将表面包覆聚酰亚胺的NCM811、导电炭黑、PVDF溶液按照质量份数90％、5％、5％混合，添加NMP溶剂使混合物溶解，搅拌60min，制得正极浆料。将正极浆料涂布在铝箔集流体上，在70℃条件下干燥4h，裁成12mm圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
按照上述极片制备及电池组装和测试方法，NCM811在该体系中在该体系中的0.1C放电比容量为187.48mAh/g，首次效率为83.19％，0.1C循环100周，容量保持率为89.81％。
对比例1
称取2.68g粉末状PVDF，并溶解在30ml NMP中，得到固含量为5％的PVDF胶液。将正极活性材料NCM811、导电炭黑、PVDF胶液按照质量份数90％、5％、5％混合，添加NMP溶剂使混合物溶解，搅拌60min，制得正极浆料。将含有PVDF的浆料涂布在铝箔上并在70℃的真空烘箱中干燥4h。裁成12mm及圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
按照上述极片制备及电池组装和测试方法，NCM811在该体系中在该体系中的0.1C放电比容量为191.08mAh/g，首次效率为85.2％。0.1C循环100周，容量保持率为80.81％。
对比例2
将正极活性材料NCM811置于0.1％的ZrO2溶液中，混匀、烘干制备涂覆ZrO2的正极活性物质.称取2.68g粉末状PVDF，并溶解在30ml NMP中，得到固含量为5％的PVDF胶液。将ZrO2包覆的正极活性材料、导电炭黑、PVDF胶液按照质量份数90％、5％、5％混合，添加NMP溶剂使混合物溶解，搅拌60min，制得正极浆料。将含有PVDF的浆料涂布在铝箔上并在70℃的真空烘箱中干燥4h。裁成12mm及圆片，辊压，称量，在真空烘箱中100℃干燥12h。
按照上述极片制备及电池组装和测试方法，NCM811在该体系中在该体系中的0.1C放电比容量为189mAh/g，首次效率为82.7％。0.1C循环100周，容量保持率为82.31％。
表1实施例和对比例制备得到的正极极片性能
从表1的数据中可以看出，采用聚酰亚胺包覆的正极活性物质组装的电池在0.1C放电比容量、100周后的容量保持率普遍高于无包覆层正极活性物质以及ZrO2包覆的锂离子电池在100周后的容量保持率，表明聚酰亚胺包覆层确实起到了保持正极材料结构稳定，有效促进正极容量的发挥及提高电池长循环寿命的作用。同时，将实施例1到实施例3、实例4到实例6进行对比可以发现，聚酰胺酸固含量的多少对于电池的性能的发挥起到了重要的作用。采用固含量较小的聚酰胺酸溶液进行包覆处理的正极材料组装得到的锂离子电池，具有更高的放电比容量，但是容量保持率随着固含量的提升而增加。这是因为，正极活性物质颗粒表面包覆较厚的聚酰亚胺，能够凭借其优异的机械性能维持正极材料的结构稳定性，防止活性物质因为循环过程中的应力应变而导致应力集中从而引发裂纹；而聚酰亚胺本身并不具备导离子特性，采用较低固含量的聚酰胺酸溶液进行处理则可以保证正极活性材料能够保证锂离子迁移和嵌入，不影响锂离子电池的电化学性能。所以采用适中固含量的聚酰胺酸溶液进行处理则可以保证活性材料表面的包覆层厚度适中，这样既可以在一定程度上抑制正极活性物质的体积膨胀又能不影响电池容量的发挥。
对比图3和图4可以看出，无包覆的正极活性物质在经过了300圈的循环过后，材料表面出现较大裂纹，而包覆过的正极材料结构保持相对完整，证明包覆层确实起到了保护活性物质在充放电过程中的材料稳定性。
Claims (10)
1.一种聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池正极活性材料，其特征在于，所述聚酰亚胺包覆改性的正极活性材料由正极活性材料表面包覆聚酰亚胺层组成；所述正极活性材料包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂固溶体材料中的一种或多种，所述聚酰亚胺表面包覆层选自含氟聚酰亚胺、含硫聚酰亚胺、羟基化聚酰亚胺和羧基化聚酰亚胺中的一种或多种；所述聚酰亚胺包覆层与正极活性材料的质量比为0.1～5:100。
2.按照权利要求1所述的一种聚酰亚胺包覆改性的锂电池正极活性材料，所述聚酰亚胺由二元酸酐和二元胺经缩合聚合而成的聚酰胺酸热亚胺化后得到。
3.按照权利要求2所述的二元酸酐，其特征在于优选六氟异丙基邻苯二甲酸酐(6FDA)、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐(BTDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、联苯二酐(BPDA)、4,4-联苯醚二酐(ODPA)中的一种或多种。
4.按照权利要求2所述的二元胺，其特征在于，由含氟、含硫、含羟基和含羧基的功能性二元胺和非功能性二元胺组成，其中含有功能性基团的二元胺占所有二元胺的摩尔比为1～90％；所述含氟的功能性二元胺选自2,2'-二(三氟甲基)二氨基联苯(TFDB)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(HFBAPP)、3,4-二胺基苄氧基三氟化物(TFBDA)中的一种或多种；所述含硫的功能性二元胺选自双(4-氨基苯基)硫醚(ASD)、3,3'-二氨基二苯砜(DDS)、联苯胺双磺酸(BDSA)中的一种或多种；所述含羟基的功能性二元胺选自5,5'-二氨基-2,2'-羟基-二联苯(p-HAB)、2,2'-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷(BAHPP)、3,3'-二氨基-4,4'-二羟基联苯(DADHBP)、中的一种或多种；所述含羧基的功能性二元胺选自3,5-二氨基苯甲酸(DABA)、3,5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸(BAPBA)中的一种或多种。
5.按照权利要求2所述的二元胺，其特征在于，所述非功能性的二元胺选自间苯二胺(PDA)、4,4'-二氨基二苯醚(ODA)中的一种或多种。
6.根据权利要求1～5任一所述的一种聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池用正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.合成聚酰胺酸溶液：选用二元酸酐中的任意一种或几种单体和一定比例的含功能性基团的二元胺中的任意一种或几种单体、非功能性二元胺中的任意一种或几种单体为原料，在溶剂中溶解后通过缩合聚合成聚酰亚胺前驱体-聚酰胺酸溶液，将聚酰胺酸溶液配制成一定固含量的溶液；
B.制备聚酰亚胺包覆改性的正极活性材料：将正极活性材料置于步骤A所得的聚酰胺酸溶液中，搅拌10～120min、置入无水乙醇中搅拌10～120min、抽滤、烘干制备表面包覆聚酰胺酸的正极活性材料，研磨、分筛后进行高温热酰亚胺化改性，制得表面为聚酰亚胺包覆层的正极活性材料。
7.按照权利要求6所述的一种聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池用正极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤A中的聚酰胺酸溶液的固含量在0.01～10％之间，二元胺和二元酸酐的摩尔比为(0.95～1.05):1，溶剂选自N-N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或者多种。
8.按照权利要求6所述的一种聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池用正极活性材料的制备方法，其特征在于，
步骤B中的采用的热亚胺化工艺为高温热亚胺化工艺，热处理温度在250～450℃之间，处理时间为2～240min。
9.按照权利要求6～8中任一所述的一种聚酰亚胺包覆改性的锂离子电池用正极活性材料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，其包括如权利要求1～5中任一项所述的聚酰亚胺包覆改性的正极活性材料。
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