微胶囊化过渡金属离子捕捉剂及制备方法、隔膜与流程

文档序号:30883320发布日期:2022-07-26 21:33阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种微胶囊化过渡金属离子捕捉剂,其特征在于,所述微胶囊化过渡金属离子捕捉剂包括芯材、内层壁材以及外层壁材,其中,所述芯材为碱金属硫化物;所述内层壁材为熔点大于50℃的疏水性聚合物;所述外层壁材为聚脲类树脂。2.根据权利要求1所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂,其特征在于,所述碱金属硫化物包含选自硫化锂、硫化钠、以及硫化钾中的至少一种,可选为硫化锂;或者,所述熔点大于50℃的疏水性聚合物包含选自石蜡、及聚乙烯中的至少一种,可选地,所述聚乙烯为低分子量聚乙烯蜡,所述低分子量聚乙烯蜡的重均分子量为1000~3000;或者,所述聚脲类树脂包含选自聚脲树脂、脲-甲醛-三聚氰胺树脂、脲醛树脂以及聚脲-聚氨酯树脂中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂,其特征在于,所述外层壁材与所述芯材和所述内层壁材之和的重量比为2.5:1~5:1。4.根据权利要求1~3中任一项所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂,其特征在于,所述内层壁材与所述芯材的重量比为2:1~3:1。5.根据权利要求1~4中任一项所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂,其特征在于,所述微胶囊化过渡金属离子捕捉剂的粒径为10μm以下,可选为5μm以下。6.一种微胶囊化过渡金属离子捕捉剂的制备方法,其特征在于,包括以下工序:工序1:在惰性气氛保护的手套箱内,将作为内层壁材的熔点大于50℃的疏水性聚合物加热熔化成液体,保持温度不变,加入碱金属硫化物作为芯材并搅拌得到混合物料,在维持内层壁材液态的条件下,将该混合物料中的碱金属硫化物利用高剪切乳化机进行分散破碎,形成悬浮液,然后将该悬浮液利用喷雾冷凝法制成以碱金属硫化物为芯材且以熔点大于50℃的疏水性聚合物为内层壁材的内层包覆微胶囊,将该内层包覆微胶囊清洗后,对其进行干燥、过筛;以及工序2:将工序1中得到的所述内层包覆微胶囊加入作为外层壁材的聚脲类树脂中,利用原位聚合法进行二次包覆,然后,对其进行干燥、过筛,得到微胶囊化过渡金属离子捕捉剂。7.根据权利要求6所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂的制备方法,其特征在于,所述碱金属硫化物包含选自硫化锂、硫化钠、以及硫化钾中的至少一种,可选为硫化锂;或者,所述熔点大于50℃的疏水性聚合物包含选自石蜡、及聚乙烯中的至少一种,可选地,所述聚乙烯为低分子量聚乙烯蜡,所述低分子量聚乙烯蜡的重均分子量为1000~3000;或者,所述聚脲类树脂包含选自聚脲树脂、脲-甲醛-三聚氰胺树脂、脲醛树脂以及聚脲-聚氨酯树脂中的至少一种。8.根据权利要求6或7所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂的制备方法,其特征在于,在所述工序1中,所述内层壁材与所述芯材的投料重量比为2:1~3:1;或者,在所述工序2中,所述外层壁材与所述内层包覆微胶囊的投料重量比为5:1~10:1。9.根据权利要求6~8中任一项所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂的制备方法,其特
征在于,在所述工序1中,所述惰性气氛为干燥氮气,分散破碎的时间为0.5-2h,可选为1h-1.5h,所述混合物料中的碱金属硫化物被破碎至粒径2μm以下,过筛选择粒径5μm以下的筛分;或者,在所述工序2中,过筛选择粒径10μm以下的筛分,可选为粒径5μm以下的筛分。10.一种二次电池用隔膜,其特征在于,包含以下组成:以高分子基膜树脂为100重量份计,0.1~10重量份权利要求1~5中任一项所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂或通过权利要求6~9中任一项所述的制备方法制造的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂、以及0.01~0.1重量份抗氧剂。11.如权利要求10所述的二次电池用隔膜,其特征在于,所述高分子基膜树脂包含聚烯烃或氟化聚烯烃中的至少一种;或者,所述的抗氧剂包含亚磷酸酯类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、酚类抗氧剂、醌类抗氧剂中的至少一种。12.如权利要求10或11所述的二次电池用隔膜,其特征在于,所述微胶囊化过渡金属离子捕捉剂的粒径为10μm以下,可选为5μm以下。13.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求10~12中任一项所述的二次电池用隔膜。14.一种电池模块,其特征在于,包括权利要求13所述的二次电池。15.一种电池包,其特征在于,包括权利要求13的二次电池或权利要求14所述的电池模块中的一种以上。16.一种用电装置,其特征在于,包括选自权利要求13所述的二次电池、权利要求14所述的电池模块或权利要求15所述的电池包中的一种以上。17.权利要求1~5中任一项所述的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂用于捕捉过渡金属离子的水处理的用途。

技术总结
本申请提供一种能够捕捉二次电池的使用过程中产生的杂质过渡金属离子,且实现微胶囊化过渡金属离子捕捉剂的缓释的微胶囊化过渡金属离子捕捉剂及其制备方法。其中,所述微胶囊化过渡金属离子捕捉剂包括芯材、内层壁材以及外层壁材,其中,所述芯材为碱金属硫化物;所述内层壁材为熔点大于50℃的疏水性聚合物;所述外层壁材为聚脲类树脂。述外层壁材为聚脲类树脂。述外层壁材为聚脲类树脂。


技术研发人员:艾少华 郑义 孙成栋 胡彦军 康海杨
受保护的技术使用者:宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日:2021.01.25
技术公布日:2022/7/25
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