[发明专利]原位生长纳米颗粒改性聚合物隔膜制备方法在审
申请号: | 201910836178.2 | 申请日: | 2019-09-05 |
公开(公告)号: | CN110690387A | 公开(公告)日: | 2020-01-14 |
发明(设计)人: | 赵彬涛;卢曦;王骞;申兰耀;李继东;杨新河;周恒辉;高川 | 申请(专利权)人: | 青海北捷新材料科技有限公司;江苏北星新材料科技有限公司;北大先行科技产业有限公司;青海泰丰先行锂能科技有限公司 |
主分类号: | H01M2/14 | 分类号: | H01M2/14;H01M2/16;H01M10/052;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 11200 北京君尚知识产权代理有限公司 | 代理人: | 余长江 |
地址: | 810021 青*** | 国省代码: | 青海;63 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 隔膜 乙醇溶液 取出 氨水 正硅酸四乙酯 浸泡 纳米颗粒改性 烘箱 聚丙烯隔膜 聚合物隔膜 聚乙烯隔膜 锂电池隔膜 安全性能 丙酮溶液 溶液混合 原位生长 制备改性 电性能 无纺布 再配置 烘干 涂覆 配置 制备 电池 损害 | ||
本发明提供一种原位生长纳米颗粒改性聚合物隔膜制备方法,步骤包括:1)配置正硅酸四乙酯溶液和乙醇溶液,将二者混合均匀;2)将聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜或者无纺布隔膜放置在上述混合好的溶液中一段时间,之后取出隔膜;3)将隔膜放置在丙酮溶液中浸泡,之后取出放置在乙醇溶液中;4)将隔膜放置在烘箱中烘干,之后取出隔膜;其中,在步骤1)中,将正硅酸四乙酯溶液和乙醇溶液混合均匀之后,再配置氨水的乙醇溶液,与上述两种溶液混合均匀;或者在步骤2)中,取出隔膜后,配置氨水的乙醇溶液,将隔膜放置在该溶液中浸泡。本方法能够高效地制备改性涂覆锂电池隔膜,提升隔膜安全性能的同时,不损害电池整体电性能。
技术领域
本发明涉及到锂电池隔膜技术领域,涉及到锂电池用的聚合物隔膜,具体涉及到的是一种原位改性聚合物隔膜的方法,这种方法能够高效的制备出纳米无机颗粒涂覆的聚合物隔膜,提升锂电池的安全性以及放电性能。
背景技术
随着新能源产业的蓬勃发展,新能源汽车的快速发展要求人们越来越关注锂电池的充放电速度以及电池整体的安全性。在锂电池中,隔膜起到隔绝正负极,同时保证锂离子传输的作用。目前常用的隔膜是有聚合物制备而成的,聚合物的熔点通常较低,有一定的热收缩性能,这就导致了隔膜在高温下体积收缩,导致正负极接触,从而导致电池过热,进而有可能引发火灾。同时由于隔膜与电解液的亲和性能较差,导致了电池内部锂离子的迁移速率以及电池内阻较高,对电池整体电化学性能的释放造成阻碍。目前常用的解决办法是通过将无机材料涂覆在隔膜的两面,利用无机材料的耐高温性能提升隔膜的安全性。但是由于无机颗粒是采用涂覆的方法粘合在隔膜的两侧,导致在电池组装的过程中,无机颗粒容易脱落,从而损害电池的电化学性能。无机颗粒的涂覆还有可能进入到隔膜的孔洞中,导致电池隔膜的堵孔,进一步降低隔膜内部的锂离子传输速度,影响电池的整体性能。因此发明一种新的涂覆方法,提升隔膜安全性能的同时,不损害电池整体电性能,是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服无机纳米颗粒涂覆的技术缺陷,提供一种原位生长纳米颗粒改性聚合物隔膜制备方法,能够高效地制备改性涂覆锂电池隔膜,提升隔膜安全性能的同时,不损害电池整体电性能。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种原位生长纳米颗粒改性聚合物隔膜制备方法,包括以下步骤:
1)配置体积百分数为0.1%-10%的正硅酸四乙酯溶液和体积百分数为30%-90%的乙醇溶液,将二者混合均匀;
2)将聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜或者无纺布隔膜放置在上述混合好的溶液中,放置30min- 24h,之后取出隔膜;
3)将隔膜放置在丙酮溶液中,浸泡30min-3h,之后取出放置在乙醇溶液中,放置时间30min-3h;
4)将隔膜放置在烘箱中,烘箱温度设定为60℃-80℃,烘干3h-24h,取出隔膜;
其中,在步骤1)中,将正硅酸四乙酯溶液和乙醇溶液混合均匀之后,再配置体积百分数为1%-50%的氨水的乙醇溶液,与上述两种溶液混合均匀;或者在步骤2)中,取出隔膜后,配置体积百分数是1%-50%的氨水的乙醇溶液,将隔膜放置在该溶液中,浸泡30min-24h。
一种由上述制备方法制备的原位生长纳米颗粒改性聚合物隔膜。
附图说明
图1是实施例1制备的原位生长纳米颗粒修饰隔膜SEM图。
图2是实施例2制备的原位生长纳米颗粒修饰隔膜SEM图。
图3是实施例3制备的原位生长纳米颗粒修饰隔膜SEM图。
图4是实施例4制备的原位生长纳米颗粒修饰隔膜SEM图。
图5是实施例5制备的原位生长纳米颗粒修饰隔膜SEM图。
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