一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法与流程

本发明涉及锂电池领域，具体为一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法。

背景技术：

1、人们对便携式电子设备和电动车辆需求的增加，推动了更高能量密度的电池体系的发展。金属锂具有高的理论比容量(3860mah·g-1)以及相对于标准氢电极最低的电化学电势(-3.04v,vs h2/h)，因此是一种极其理想的负极材料；

2、然而循环过程中不均匀的锂沉积导致了锂枝晶的生长，因此恶化了电池的循环寿命和库伦效率。解决锂通量问题被认为是稳定锂金属的有效方法，目前许多方法比如人造界面保护层、电解液的修饰、设计新型结构的金属锂负极等被引入去提升锂通量，专利cn111430668 a中，也公开了一种用于锂离子电池负极保护层的复合膜，有效地降低了“死锂”的产生，然而现有的解决方式也造成了电池整体的体积和质量能量密度的损失，并且造成电池内部阻抗的增加；

3、因此，我们提出了一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法，解决了背景技术中所提出的问题。

2、一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法，包括基膜以及涂覆于所述基膜至少一个表面有机聚合物涂层。

3、本发明中，所述基膜包括聚丙烯膜、流延聚丙烯薄膜、耐高温聚酯薄膜、双向拉伸聚丙烯薄膜或聚酰亚胺薄膜组合中的任意一种或至少两种。

4、本发明中，所述机聚合物涂层由锂盐、丙烯酸酯类单体、交联剂、光引发剂聚合而成。

5、本发明中，所述锂盐选自双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂中的一种或多种。

6、优选地，所述交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯。

7、优选地，所述光引发剂选自2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯甲酮中的一种或多种。

8、优选地，所述前驱体溶液中锂盐的浓度为0.1-2.5m，所述光引发剂、交联剂、丙烯酸酯类单体的摩尔比为0.01-0.1:0.001-0.01:1。

9、优选地，所述前驱体溶液的搅拌温度在25-45℃下进行。

10、优选地，所述紫外固化时间10-120min。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

12、本发明提供的高通量隔膜的制备方法中，聚合物涂层选用丙烯酸酯类作为单体，其聚合后生成聚丙烯酸酯，与隔膜具有较强的粘附力，进一步提升隔膜的力学性能并且能够防止涂层的脱落，此外前驱体溶液经光固化后，锂盐可以与聚合物基体能够生成离子电导弹性体，具有离子电导功能，且具有优异的延展性，可以在确保其能够有效地诱导锂离子在均匀沉积。

技术特征：

1.一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法，其特征在于：包括基膜以及涂覆于所述基膜至少一个表面有机聚合物涂层，所述基膜包括聚丙烯膜、流延聚丙烯薄膜、耐高温聚酯薄膜、双向拉伸聚丙烯薄膜或聚酰亚胺薄膜组合中的任意一种或至少两种。

2.根据权利要求1所述的一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法，其特征在于：所述有机聚合物涂层由锂盐、丙烯酸酯类单体、交联剂、光引发剂聚合而成。

3.根据权利要求2所述的一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法，其特征在于：所述锂盐选自双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法，其特征在于：所述交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯。

5.根据权利要求2所述的一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法，其特征在于：所述光引发剂选自2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯甲酮中的一种或多种。

6.一种如权利要求1～3任一项所述的高通量隔膜，其特征在于，所述制备方法为：

7.根据权利要求6所述的一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法的制备方法，其特征在于：所述前驱体溶液中锂盐的浓度为0.1-2.5m，所述光引发剂、交联剂、丙烯酸酯类单体的摩尔比为0.01-0.1:0.001-0.01:1。

8.根据权利要求6所述的一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法的制备方法，其特征在于：所述前驱体溶液的搅拌温度在25-45℃下进行。

9.根据权利要求6所述的一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法的制备方法，其特征在于：所述紫外固化时间10-120min。

10.一种如权利要求1-5中的任一项所述的阻燃隔膜或采用如权利要求6-9中的任一项所述的高通量隔膜的制备方法制得的高通量隔膜在锂电池上的应用。

技术总结
本发明提供一种用于电池的高通量隔膜及其制备方法，属于锂电池技术领域，所述用于电池的高通量隔膜包括基膜以及涂覆于所述基膜至少一个表面有机聚合物涂层；本发明可以有效增强金属锂负极的循环稳定性，并且不会影响电池整体质量和体积能量密度的发挥。

技术研发人员：王红兵,王宜,陈虎,刘显军,徐凯,陈红,魏建伟
受保护的技术使用者：武汉惠强新能源材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14