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一种用于碱金属基电池的高强度功能隔膜及制备方法和碱金属基电池技术

技术编号:28044218 阅读:64 留言:0更新日期:2021-04-09 23:27
本发明专利技术涉及碱金属基电池技术领域,针对碱金属电池目前引入无机涂层的人工固态电解质界面膜等对碱金属阳极的效用有限的问题,公开一种用于碱金属基电池的高强度功能隔膜及制备方法和碱金属基电池,隔膜包括聚合物底膜和设置在聚合物底膜上的绝缘涂层;绝缘涂层由为纳米金刚石、纳米蒙脱石、纳米云母中的至少一种和有机粘结剂在聚合物底膜上涂覆制成。本发明专利技术采用不导电、高强度且本征化学惰性的无机颗粒,利用碱金属沉积/剥离过程中的应力变化实现纳米颗粒从隔膜到碱金属阳极界面的自转移,作为人工电子隧穿势垒维持SEI膜的低电子电导,组装的碱金属电池库伦效率、循环寿命及安全性均得到了显著提升。

【技术实现步骤摘要】
一种用于碱金属基电池的高强度功能隔膜及制备方法和碱金属基电池
本专利技术涉及碱金属基电池
,具体涉及一种用于碱金属基电池的高强度功能隔膜及制备方法和碱金属基电池。
技术介绍
碱金属阳极例如锂、钠具有比石墨负极更高的理论比容量和更低的电极电势,是追求高能量密度电池的一种有前途的方法。然而,碱金属阳极沉积过程存在枝晶问题,面临循环稳定性差,安全隐患高等许多严峻挑战,限制了碱金属电池的商业应用。在碱金属电池中,降低固态电解质界面膜的电子电导能够有效抑制电子隧穿,从而钝化碱金属阳极,阻止其与电解液的持续副反应。人工固态电解质界面膜例如LiF、Li3PO4、Li3N和电解质改性液例如全氟电解液、高浓电解液、双盐电解液被用来形成富含无机成分的固态电解质界面膜以增强其保护功能。然而,人工无机涂层可能损害固态电解质界面膜的离子电导和机械强度,引发其破裂导致局部电子泄露(Heet.al.,Theintrinsicbehavioroflithiumfluorideinsolidelectrolyteinterphasesonlithi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于碱金属基电池的高强度功能隔膜,其特征在于,所述隔膜包括聚合物底膜和设置在聚合物底膜上的绝缘涂层;/n所述绝缘涂层由包含无机颗粒和有机粘结剂的浆料在聚合物底膜上涂覆制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于碱金属基电池的高强度功能隔膜,其特征在于,所述隔膜包括聚合物底膜和设置在聚合物底膜上的绝缘涂层;
所述绝缘涂层由包含无机颗粒和有机粘结剂的浆料在聚合物底膜上涂覆制成。


2.根据权利要求1所述的用于碱金属基电池的高强度功能隔膜,其特征在于,所述无机颗粒为纳米金刚石、纳米蒙脱石、纳米云母中的至少一种;所述无机颗粒的粒径为50~500nm。


3.根据权利要求1所述的用于碱金属基电池的高强度功能隔膜,其特征在于,所述有机粘结剂为聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、Nafion中的至少一种。


4.根据权利要求1或2或3所述的用于碱金属基电池的高强度功能隔膜,其特征在于,所述绝缘涂层的厚度为1~20µm。


5.根据权利要求1所述的用于碱金属基电池的高强度功能隔膜,其特征在于,所述聚合物底膜的材质为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯腈中的至少一种。

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【专利技术属性】
技术研发人员:陆盈盈沈泽宇
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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