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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池材料,具体涉及一种锂电池隔膜涂层的制备方法及锂电池隔膜。
技术介绍
1、锂电池已经深入我们生活的方方面面,锂电池在能源生态发展中一直扮演着一个重要的角色。经过几十年的快速发展,石墨负极已逐渐接近其理论容量上限,以石墨负极为主的锂离子电池较低的能量密度越来越无法满足不断增长的能源需求。金属锂因其较高理论比容量(3860mah/g),低的密度(0.534g/cm3)以及最低的电化学电位(相对于标准氢电极为-3.04v)等特点,有望取代石墨负极成为新一代锂电池负极,从而极大的提高锂电池的能量密度;然而锂金属负极在充放电过程中的沉积和溶解行为常常伴随着锂枝晶和“死锂”的产生,导致电池内部发生短路,产生循环稳定和安全等一系列问题。针对锂负极锂枝晶生长的问题,解决方法之一是向电解液中添加氟代醚、氟代酯等氟化物添加剂,辅助锂片表面形成稳定的固态电解质相界面层(sei),抑制锂枝晶的生长,但目前可用的氟代添加剂种类较少,价格高昂,并且高电压下易分解,无法持续有效的对锂负极实施保护。
2、中国专利cn111933902b公开了一种锂离子电池负极材料、锂离子电池以及锂离子电池制备方法,包括石墨、钛酸锂、钒酸锂、氟化锂、粘结剂和分散剂;锂离子电池负极材料中含有钒酸锂、钛酸锂和石墨,可以使负极的嵌锂电位达到0.6v~1.0v,从而避免生成锂枝晶而刺穿隔膜。上述的锂离子电池制备方法中负极材料使用钒酸锂、钛酸锂和石墨配合,有利于负极材料表面形成稳定的固体电解质界面膜,从而提高了锂离子电池的循环性能和使用寿命。然而该制备方法中
技术实现思路
1、针对现有技术中的使用石墨加上钒酸锂、钛酸锂进行配合来制备锂离子电池负极的制备方法中存在着高压状态下容易发生分解,无法对锂电池负极有效进行保护且工艺过程复杂等缺陷;提供一种能够有效解决锂金属电池循环不稳定且在高压环境下不会发生分解,能够防止锂电池负极发生锂枝晶生长的锂电池隔膜的制备方法和锂电池隔膜。
2、本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是:一种锂电池隔膜的制备方法,包括如下步骤:
3、步骤一:将氟化物与粘结剂混合并加入溶剂,形成混合浆料;
4、步骤二:将含有氟化物的混合浆料进行研磨;
5、步骤三:将研磨后的混合浆料涂覆在隔膜基板上并加热;
6、步骤四:将加热后的含有混合浆料的隔膜基板放置在真空条件下加热,得到锂电池隔膜。
7、进一步的,在步骤一中,氟化物为氟化锂、氟化钠、氟化镁的一种或者多种,所述粘结剂为聚偏氟氯乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠,溶剂为n-甲基吡咯烷酮或者水。
8、进一步的,所添加溶剂的浓度为0.5~10ml/g;由氟化物和粘结剂所形成的混合物的浓度为2~4ml/g。
9、进一步的,在步骤二中,含有氟化物的混合浆料的研磨方式为球磨。
10、进一步的,在步骤二中,球磨的转速范围为100rpm~1200rpm,研磨时间为0.5~24小时。
11、进一步的,在步骤二中,在完成对含有氟化物的混合浆料的研磨后,向研磨后的混合浆料中添加n-甲基吡咯烷酮。
12、进一步的,在步骤三中,隔膜基板为陶瓷氧化铝隔膜、pp隔膜、pe隔膜或者pp-pe-pp隔膜。
13、进一步的,在步骤三中,涂覆在隔膜基板上的混合浆料的厚度范围为20~200um,含有混合浆料的隔膜基板在25~160℃的温度下加热。
14、进一步的,在步骤四中,将涂覆后的隔膜基板防止在40~160℃的温度下加热0.5~48小时。
15、本申请还公开了一种锂电池隔膜,通过上述锂电池隔膜制备方法制造而成。
16、本专利技术所述的一种锂电池隔膜的制备方法;采用浆料涂覆的氟化锂隔膜制备工艺简单,成本低廉,对锂金属负极具有较好的保护作用,可以有效的自主构建锂金属表面sei膜,并对其进行持续修复,从而抑制锂金属负极表面锂枝晶的生长,保证锂金属电池的长期稳定循环。
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1.一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤一中,所述氟化物为氟化锂、氟化钠、氟化镁的一种或者多种,所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠,所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮或者水。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所添加溶剂的浓度为0.5~10ml/g;由氟化物和粘结剂所形成的混合物的浓度为2~4ml/g。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤二中,含有氟化物的混合浆料的研磨方式为球磨。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤二中,球磨的转速范围为100rpm~1200rpm,研磨时间为0.5~24小时。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤二中,在完成对含有氟化物的混合浆料的研磨后,向研磨后的混合浆料中添加N-甲基吡咯烷酮。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤三中,
8.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤三中,涂覆在隔膜基板上的混合浆料的厚度范围为20~200um,含有混合浆料的隔膜基板在25~160℃的温度下加热。
9.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤四中,将涂覆后的隔膜基板放置在40~160℃的温度下加热0.5~48小时。
10.一种锂电池隔膜,其特征在于:由权利要求1~9中任意一项所述的一种锂电池隔膜的制备方法制造而成。
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤一中,所述氟化物为氟化锂、氟化钠、氟化镁的一种或者多种,所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠,所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮或者水。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:所添加溶剂的浓度为0.5~10ml/g;由氟化物和粘结剂所形成的混合物的浓度为2~4ml/g。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤二中,含有氟化物的混合浆料的研磨方式为球磨。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池隔膜的制备方法,其特征在于:在步骤二中,球磨的转速范围为100rpm~1200rpm,研磨时间为0.5~24小时。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员:张卿,郑远辉,陈崇启,罗宇,江莉龙,
申请(专利权)人:福大紫金氢能科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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