一种补锂复合隔离膜及其制备方法和应用与流程

文档序号:31496105发布日期:2022-09-14 06:51阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种补锂复合隔离膜,其特征在于,包括基膜和涂覆在所述基膜的朝向正极的一侧的补锂层,补锂层通过补锂层材料制备得到,所述补锂层材料包括补锂复合材料和粘接剂,补锂复合材料由富锂材料和无机陶瓷材料所组成。2.根据权利要求1所述的补锂复合隔离膜,其特征在于,所述基膜材质为聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺中的任意一种;优选地,所述基膜厚度与补锂层厚度比为(5~30):(1~10);优选地,所述基膜厚度为5-30μm,补锂层厚度为1-10μm,优选为1.5-8μm。3.根据权利要求1-2中任一项所述的补锂复合隔离膜,其特征在于,按质量百分比计,所述补锂复合材料包括富锂材料50%-95%,无机陶瓷材料5%-50%;优选地,所述富锂材料为li2nio2、li3n、li2o2、li2s中的一种,优选为li3n;优选地,所述无机陶瓷材料为三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锡、氧化锌、氧化钙、氧化镁、碳酸钙、碳酸钡、硫酸钡、钛酸钡、氮化铝、氮化镁、氧化硼、氧化镧、氧化铈、氧化铋、氧化锂、磷酸锂、硼酸锂、硫酸锂、硅酸锂、钛酸锂、二氧化锆、钪稳定氧化锆(ssz)、钇稳定氧化锆、镧锶锰粉体、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧化物、铝掺杂锂镧锆氧、锂铟氯卤化物、锂磷硫氯、四硫代磷酸锂硫化物、一五氧化二磷合二十九五硫化二磷合七十硫化锂、锂锗磷硫硫化物、锂磷硫卤硫化物和钆掺杂氧化铈中的一种或多种;优选地,所述富锂材料粒径为5nm-2000nm;优选地,所述无机陶瓷材料粒径为10nm-5000nm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的补锂复合隔离膜,其特征在于,所述补锂层中,补锂复合材料的质量百分比为10%-95%,优选为20%-95%,更进一步优选的为20%-90%。5.根据权利要求1-4中任一项所述的补锂复合隔离膜,其特征在于,所述补锂层材料中粘接剂为聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚氧化乙烯、聚环氧丙烷、聚乙二醇、丁腈橡胶、丁苯橡胶、羟甲基纤维素钠、羟甲基纤维素锂、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚3-甲氧基丙烯酸甲酯中的一种或多种。6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的补锂复合隔离膜的制备方法,其特征在于,依次包括以下步骤:步骤s1:将富锂材料和无机陶瓷材料进行混合煅烧,得到补锂复合材料;步骤s2:将所述补锂复合材料、粘结剂加入溶剂中均匀混合得到补锂浆料;步骤s3:将所述补锂浆料涂覆在所述基膜朝向正极的一侧,然后干燥,制备得到补锂复合膜。7.根据权利要求6所述的补锂复合隔离膜的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,在保护气体氛围下,将上述富锂材料和无机陶瓷材料按照上述补锂复合隔离膜中补锂复合材料的配方进行混合球磨、煅烧得到所述补锂复合材料;优选地,在步骤s1中,所述混合煅烧在保护气体氛围中进行,所述保护气体为高纯ar气或者n2气,所述混合为球磨混合,其中球磨转速为200-1000rpm,球磨时间为0.5-5h,所述煅烧的温度为400-1000℃,煅烧时间为0.5-12h,升温速率为5~12℃/min;优选地,所述步骤s2和s3在湿度小于1%,温度为20-30℃的环境下进行。
8.根据权利要求6或7所述的补锂复合隔离膜的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述溶剂选自n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲基甲酰胺(dmf)、二乙基甲酰胺(def)、二甲基亚砜(dmso)或四氢呋喃(thf)中的一种。9.根据权利要求6或7所述的补锂复合隔离膜的制备方法,其特征在于,步骤s3中,在35-110℃的温度下干燥,制备得到补锂复合膜。10.一种如权利要求1-5中任一项所述的补锂复合隔离膜的应用,其特征在于,将所述补锂复合隔离膜搭配正极片、负极片、电解液经叠片或卷绕制备得到锂离子电池,其中,所述补锂复合隔离膜位于正极片和负极片之间,所述补锂复合隔离膜中的补锂层朝向正极片一侧。

技术总结
本发明公开了一种补锂复合隔离膜及其制备方法和应用,补锂复合隔离膜包括基膜和涂覆在所述基膜的朝向正极的一侧的补锂层,补锂层通过补锂层材料制备得到,补锂层材料包括补锂复合材料和粘接剂,补锂复合材料由富锂材料和无机陶瓷材料所组成;按质量百分比计,补锂复合材料包括富锂材料50%-95%,无机陶瓷材料5%-50%;富锂材料为Li2NiO2、Li3N、Li2O2、Li2S中的一种,优选为Li3N。本发明中,补锂层能补偿锂离子电池充放电过程中损耗的不可逆锂离子,提升锂电池的能量密度和循环性能,改善隔离膜的热收缩性能,提高隔离膜的耐温性能和安全性;补锂复合隔离膜与现有锂离子电池制备工艺兼容性好,适用于产业化大批量生产。适用于产业化大批量生产。适用于产业化大批量生产。


技术研发人员:黄龙 张文瑞 王浩
受保护的技术使用者:楚能新能源股份有限公司
技术研发日:2022.06.28
技术公布日:2022/9/13
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1