[发明专利]一种锂硫电池复合隔膜的制备方法在审

专利信息
申请号: 201810928776.8 申请日: 2018-08-15
公开(公告)号: CN109167002A 公开(公告)日: 2019-01-08
发明(设计)人: 刘俊杰;李凯;陈萌 申请(专利权)人: 合肥国轩高科动力能源有限公司
主分类号: H01M2/14 分类号: H01M2/14;H01M2/16
代理公司: 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 代理人: 韩燕;金凯
地址: 230011 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 制备 锂硫电池 复合隔膜 高纯 涂覆 五氧化二铌粉体 纳米粉体材料 超临界干燥 电解液腐蚀 聚乙烯隔膜 溶胶凝胶法 可加工性 库伦效率 水系浆料 水性浆料 循环寿命 沉降 粘附性 掉粉 基膜 可调 透气 电池 合成
【权利要求书】:

1.一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:具体包括有以下步骤:

(1)、将含铌化合物置于含有无水乙醇的烧杯中,将烧杯置于冰浴中,作为溶液A备用;同时取无水乙醇置于含有少量去离子水的烧杯中,将烧杯置于冰浴中,作为溶液B备用;

(2)、冰浴1-3 h后,将溶液B倒入含有溶液A的烧杯中,与溶液A混合,得到混合溶液C;再向C溶液中缓慢滴加丙烯类衍生物,将所得到的溶胶置于常温下老化24h后,用丙酮浸泡凝胶1-3天;

(3)、将浸泡结束后得到的凝胶置于高压反应罐中,并泵入CO2使高压反应罐内压力到达80-150bar,并在温度35-70℃下条件下反应2-10h后,自然冷却至室温,放去CO2,将粉体从高压反应罐中取出,作为Nb2O5前驱体;

(4)、将Nb2O5前驱体置于空气中并在300-700℃下反应1-8 h,自然冷却到室温,即得到纳米Nb2O5粉体材料;

(5)、取纳米Nb2O5粉体材料加入到水中,再添加增稠剂、分散剂和粘结剂,然后高速搅拌分散得到Nb2O5水性浆料;

(6)、采用线棒的涂覆方式将Nb2O5水性浆料涂覆到基膜的一面或者双面上,并在40-70℃下烘10-40 min,即可。

2.根据权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的含铌化合物选用草酸铌铵、五氯化铌和五氟化铌中的一种或者几种的混合。

3.根据权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,溶液A中的无水乙醇为50-150mL,含铌化合物为40-80g。

4.根据权利要求3所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,溶液B中的无水乙醇为50-200mL,去离子水为5-20mL。

5.根据权利要求4所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(2)中,丙烯类衍生物的滴加量为15-60mL。

6.根据权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的丙烯类衍生物选用环氧树脂、甘油和环氧丙烷中的一种或几种的混合。

7.根据权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(3)中,将浸泡结束后得到的凝胶置于高压球磨罐中,并泵入CO2使高压反应罐内压力到达80-120bar,并在温度35-50℃下条件下反应2-8h。

8.根据权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,将Nb2O5前驱体置于空气中并在300-650℃下反应1-6 h,自然冷却到室温,即得到纳米Nb2O5粉体材料。

9.根据权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的步骤(5)中,所述的纳米Nb2O5粉体材料、增稠剂、分散剂和粘结剂的重量份比为30-50:0.1-2份:0.5-4:1-10。

10.根据权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法,其特征在于:所述的增稠剂选用羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和聚乙烯醇中的一种或者几种的混合;所述的分散剂选用柠檬酸铵、海藻酸钠、以及丙烯酸聚合物及均聚物中的一种或者几种的混合;所述的粘结剂选用聚乙烯醇、聚四氟乙烯和聚丙烯酸中的一种或者几种的混合;所述的润湿剂选用聚氧乙烯烷基酚醚、脂肪酸甘油酯和聚氧乙烯醚中的一种或者几种的混合。

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