[发明专利]一种改性隔膜、制备方法及在锂离子电池中的应用

权利要求书

1.一种改性隔膜，其特征在于，所述改性隔膜为表面具有硅氧烯/聚偏氟乙烯涂层的隔膜；在面向负极的一侧涂有硅氧烯/聚偏氟乙烯涂层；

所述硅氧烯/聚偏氟乙烯涂层中，所述硅氧烯与聚偏氟乙烯的质量比为2~8:1；

所述硅氧烯的负载量为0.5~1.0 mg/cm²；

所述隔膜选自PE、PP、PEI中的一种或其复合材料；

所述隔膜为单层PE膜、单层PP隔膜、双层PP膜、双层PE膜、双层PP/PE膜、三层PP/PE/PP膜、PEI膜中的任意一种；

改性隔膜的涂层与锂金属接触后，涂层中的硅氧烯能够与锂金属发生原位反应，硅氧烯与锂金属原位反应后，形成的坚固无机界面保护层。

2.权利要求1所述改性隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将硅氧烯颗粒加入聚偏氟乙烯溶液中混匀得到浆料；将所述浆料涂覆在隔膜表面，干燥后即得；

所述硅氧烯颗粒为微米级颗粒，所述硅氧烯颗粒的粒径为1~7μm；

所述聚偏氟乙烯溶液中，所述聚偏氟乙烯的质量分数为1~3%；所述溶液的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮；

所述浆料涂覆的方式包括喷涂、刮涂、旋涂或辊涂的方式。

3.权利要求2所述改性隔膜的制备方法，其特征在于，所述硅氧烯颗粒的制备方法如下：将硅钙合金加入碱液中反应一段时间后烘干；随后将烘干的粉末缓慢加入酸液中搅拌及进行超声处理，保留固体部分并干燥后得到所述硅氧烯颗粒。

4.权利要求3所述改性隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法中，所述碱液为浓度为1-4mol/L的NaOH溶液。

5.权利要求4所述改性隔膜的制备方法，其特征在于，所述NaOH溶液的浓度为2 mol/L。

6.权利要求3所述改性隔膜的制备方法，其特征在于，所述酸液为浓度为3-7 mol/L的HCl溶液。

7.权利要求6所述改性隔膜的制备方法，其特征在于，浓度为5 mol/L。

8.权利要求1所述改性隔膜在制备锂离子电池方面的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述锂离子电池为采用液态电解质的锂离子电池。

10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述锂离子电池为对称电池或全电池。

11.一种锂离子电池，其特征在于，包括负极、正极、隔膜和电解液，所述隔膜位于负极和正极之间，电解液填充在电池中并浸没部分或全部正极及负极，所述负极为含锂金属，所述隔膜为权利要求1-3任一项所述改性隔膜，在面向负极的一侧涂有硅氧烯/聚偏氟乙烯涂层。

12.如权利要求11所述锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池应用于新能源产业，具体的应用产品为无人机、电动车或其他储能装置；

或，所述负极包括锂片、锂箔、锂块、锂带、锂粉、锂合金中的一种；

或，所述电解液为酯类电解液或醚类电解液；

或，所述锂离子电池的制备在惰性气氛下进行，制备环境中水分含量小于1ppm，氧含量小于1ppm，所述惰性气氛为氩气、氦气、氢氩混合气体等中的任意一种。