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具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜制造技术

技术编号:40904007 阅读:32 留言:0更新日期:2024-04-18 14:35
本发明专利技术公开了一种具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,所述锂电池隔膜为纳米纤维构成的三层或三层以上三明治结构,该三明治结构包括纯膜及中间的具有具备示警功能的导电复合层。本发明专利技术还包括可在具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜的基础上添加功能性材料,使其具有除示警以外的复合功能,例如添加阻燃涂层,使其在具有示警功能的基础上还具有阻燃功能的。本发明专利技术提供的锂电池隔膜相较于传统商业聚烯烃隔膜不仅具有天然三维纳米网络结构、热稳定性好、高吸液率、离子电导率高等特性,而且具有独特的示警与可选的阻燃功能,极大地保证了锂电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,属于锂电池隔膜与生物材料交叉。


技术介绍

1、锂电池作为具有优势的可充电电池之一,不仅广泛应用于便携式电子设备与新能源动力汽车,还可以用于清洁能源的存储,构筑智能电网,这些都促使锂电池需求的不断增加。隔膜作为锂电池的关键组成部分,不仅决定了电池的内阻、容量与界面结构等,还决定了电池的安全性能。

2、目前的商品化聚烯烃隔膜依赖有限的化石能源,但其资源不可再生且不可生物降解,难以满足可持续发展战略要求;商用聚烯烃隔膜存在较差的电解液润湿性、较低的孔隙率以及差的热稳定性,使得电池的性能发挥以及工作温度区间受到了极大的限制,在较高的工作温度下隔膜会发生热收缩甚至熔化,导致电池内部正负极短路,严重时可能会造成起火甚至是爆炸等安全事故;此外,锂电池往往因为锂成核不均匀的问题造成锂枝晶的产生,进一步带来阳极粉碎、电解质持续消耗甚至隔膜穿孔等问题,最终导致电池内部短路,也会引起着火或爆炸等安全事故。故目前商品化的聚烯烃隔膜难以达到未来发展的要求。

3、随着纳米科学的发展,纳米材料的应用已本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在于,所述锂电池隔膜为纳米纤维构成的三层或三层以上三明治结构,该三明治结构包括纯膜及中间的具备示警功能的导电复合层。

2.如权利要求1所述的具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在于,所述的纳米纤维为纤维素纳米晶、植物纳米纤维、细菌纳米纤维中的至少一种。

3.如权利要求1所述的具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在于,所述的导电复合层所采用的导电材料为低维碳材料LDC、聚吡咯PPy、聚苯胺PANI、金属导电填料中的至少一种。

4.如权利要求3所述的具有示警功能的纳米纤维...

【技术特征摘要】

1.一种具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在于,所述锂电池隔膜为纳米纤维构成的三层或三层以上三明治结构,该三明治结构包括纯膜及中间的具备示警功能的导电复合层。

2.如权利要求1所述的具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在于,所述的纳米纤维为纤维素纳米晶、植物纳米纤维、细菌纳米纤维中的至少一种。

3.如权利要求1所述的具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在于,所述的导电复合层所采用的导电材料为低维碳材料ldc、聚吡咯ppy、聚苯胺pani、金属导电填料中的至少一种。

4.如权利要求3所述的具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在于,所述的低维碳材料ldc为碳纳米管cnt、石墨烯、纳米碳粉中的至少一种;所述的金属导电填料为金属纤维、金属氧化物、纳米粒子中的至少一种。

5.如权利要求1-4任一项所述的具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在于,所述锂电池隔膜还包括具备阻燃功能的阻燃涂层,即得同时具有示警和阻燃功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜。

6.如权利要求5所述的具有示警功能的纳米纤维三明治结构锂电池隔膜,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:洪枫高璐陈琳
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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