一种多级功能模块耦合互补的隔膜及其制备方法技术

技术编号:21094027 阅读:47 留言:0更新日期:2019-05-11 11:39
本发明专利技术提供了一种具有多级功能模块耦合互补的隔膜及其制备方法,本发明专利技术通过有效构筑隔膜的多级功能模块并且模块之间功能作用耦合互补,其中多级功能模块包含其结构多级化及功能多级化概念,最终得到的隔膜能实现锂电池体系电化学性能及电池性能的提高。

A multi-stage functional module coupled and complementary diaphragm and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种多级功能模块耦合互补的隔膜及其制备方法
本专利技术属于锂电池体系
,具体涉及一种多级功能模块耦合互补的隔膜及其制备方法。
技术介绍
锂电池相比于其它电化学能源存储体系,因其具有诸多优点(较高能量密度、长寿命循环、较低自放电效应等),已经实现商业化并被广泛用于新能源领域。隔膜作为锂电池重要的组成构件(包含正极、负极、隔膜、电解质)之一,能有效防止正极和负极接触而发生短路,同时允许锂离子在正极与负极之间传输。而传统的已商业化的锂电池隔膜是以聚烯烃类隔膜为主,但由于其对电解液的亲液性能相对较差,锂离子的传输性能有待于提高,且与电极之间的界面接触较差,同时因存在热稳定性差的而引起安全问题,直接影响锂电池电化学性能及电池性能(倍率性能、循环寿命)。除了隔膜的相关性能直接影响锂电池的综合性能之外,对于电池体系中所存在的杂质,包括电解液、极片以及隔膜自身存在的水分(H2O),电解液自身存在以及在电池循环过程中产生的氢氟酸(HF),同时还有电解液自身存在的金属离子及电池循环过程中因HF腐蚀导致电极溶出金属离子,一定程度上都阻碍电池性能的进一步提升。在锂电池相关领域,采用涂层涂覆方法能有效解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有多级功能模块耦合互补的隔膜,其特征在于:包括多极化结构的基膜,及涂覆在所述基膜表面的涂层;所述基膜内部、基膜与涂层之间、涂层的组份之间通过化学键、氢键、范德华力中至少一种作用相互关联;所述多极化结构的基膜为单层聚烯烃微孔隔膜、多层聚烯烃微孔隔膜、单层单组分无纺布隔膜、单层多组分无纺布隔膜或多层多组分无纺布隔膜中的一种;所述涂层为有机涂层、无机涂层或有机‑无机复合涂层中的一种;所述涂层中的无机组份掺杂或包覆有功能单元构成无机组份多级化结构;所述无机组份为SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、BaSO4、MoS2或BaTiO3中至少一种;所述功能单元包含的功能元素为Si、P、B、A...

【技术特征摘要】
1.一种具有多级功能模块耦合互补的隔膜,其特征在于:包括多极化结构的基膜,及涂覆在所述基膜表面的涂层;所述基膜内部、基膜与涂层之间、涂层的组份之间通过化学键、氢键、范德华力中至少一种作用相互关联;所述多极化结构的基膜为单层聚烯烃微孔隔膜、多层聚烯烃微孔隔膜、单层单组分无纺布隔膜、单层多组分无纺布隔膜或多层多组分无纺布隔膜中的一种;所述涂层为有机涂层、无机涂层或有机-无机复合涂层中的一种;所述涂层中的无机组份掺杂或包覆有功能单元构成无机组份多级化结构;所述无机组份为SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、BaSO4、MoS2或BaTiO3中至少一种;所述功能单元包含的功能元素为Si、P、B、Al、Ti、Zr、Ba、La、O、S、N或F中至少一种;所述涂层中的有机组份共混或包覆有包含功能基团或功能元素的化合物构成有机组份多级化结构;所述功能基团为吡啶基团、羧基、羟基、氰基、异氰酸酯基、磺酸基或三聚氰胺基中至少一种。2.如权利要求1所述的具有多级功能模块耦合互补的隔膜,其特征在于:所述聚烯烃微孔隔膜材质包括聚乙烯或聚丙烯;所述无纺布隔膜材质组分包括纤维素、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚酰胺、酚醛树脂、聚氧化乙烯或聚乙烯醇中的一种或几种。3.如权利要求1所述的具有多级功能模块耦合互补的隔膜,其特征在于:所述功能单元为氧化硅、硅酸锂、氧化铝、氧化锆、锆酸锂、氧化硼、氧化钛、钛酸锂、硫酸钡、硼酸锂、氟化锂或锂离子导体中至少一种;所述锂离子导体为Li3xLa2/3-xTiO3、Li10GeP2S12、Li7P3S11、Li7La3Zr2O12、Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12中至少一种。...

【专利技术属性】
技术研发人员:施利毅袁帅王竹仪邱郑富
申请(专利权)人:上海大学浙江·嘉兴新兴产业研究院
类型:发明
国别省市:浙江,33

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