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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池隔膜,尤其涉及一种锂离子电池隔膜及其制备方法。
技术介绍
1、随着时代与技术的发展,人们对于手机、数码相机、笔记本电脑等便携式电子产品,电动汽车以及储能设备的需求日益增加。锂离子电池因为其具有较高的能量密度、较长的循环寿命而被广泛应用于其中。隔膜是锂离子电池组成关键部分的其中之一,它不但能够分隔正负极,防止因正负极直接接触而导致的电池短路;还能在充放电过程中给锂离子提供传输通道。
2、目前,商业上主要使用聚丙烯隔膜(pp)、聚乙烯隔膜(pe)等聚烯烃类隔膜,虽然聚烯烃类隔膜具有良好的化学稳定性,但其对电解液的润湿性较差,使其离子电导率低;在高温下易收缩甚至融化,容易造成电池短路,存在安全隐患;聚烯烃类隔膜不可降解,对环境会造成不良的影响。
3、因此,亟需一种锂离子电池隔膜及其制备方法以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于,提供一种锂离子电池隔膜及其制备方法,用于改善现有锂离子电池隔膜存在离子电导率低且难以降解的技术问题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种锂离子电池隔膜,锂离子电池隔膜的组分包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯、纤维素以及磷酸钛铝锂。
3、优选地,聚偏氟乙烯-六氟丙烯与磷酸钛铝锂的质量比为1~5:1~9。
4、优选地,锂离子电池隔膜的厚度为48μm~54μm。
5、优选地,锂离子电池隔膜的吸液率为371.6%~401.7%,接触角为20.9°~45.3
6、相应地,本专利技术还提供一种如上任一项的锂离子电池隔膜的制备方法,包括如下步骤:
7、s10,将聚偏氟乙烯-六氟丙烯、磷酸钛铝锂和溶剂混合,得到混合溶液;
8、s20,将混合溶液涂布在纤维素材质的隔膜基材上,得到复合膜湿膜;
9、s30,对复合膜湿膜进行干燥处理,以得到锂离子电池隔膜。
10、优选地,s10步骤具体包括:
11、s101,将聚偏氟乙烯-六氟丙烯和一部分溶剂混合,得到第一中间溶液;
12、s102,将磷酸钛铝锂和另一部分溶剂混合并超声波分散,得到第二中间溶液;
13、s103,将第一中间溶液和第二中间溶液混合并搅拌均匀,得到混合溶液。
14、优选地,第一中间溶液中的聚偏氟乙烯-六氟丙烯的质量百分浓度为1%~5%,第二中间溶液中的磷酸钛铝锂的质量百分浓度为1%~9%。
15、优选地,s101步骤中的溶剂为n-甲基吡咯烷酮;s102步骤中的超声波分散处理时间为1h;s103步骤中的搅拌时间大于3h。
16、优选地,s20步骤中,隔膜基材的厚度为30μm~35μm。
17、优选地,s30步骤具体包括:
18、将复合膜湿膜置于室温下使溶剂蒸发后,转移至真空烘箱中进行干燥处理,以得到锂离子电池隔膜;
19、其中,真空干燥的温度为60℃,干燥时间为16h~24h。
20、本专利技术的有益效果是:区别于现有技术的情况,本专利技术提供了一种锂离子电池隔膜及其制备方法,锂离子电池隔膜的组分包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯、纤维素以及磷酸钛铝锂;本专利技术首先将聚偏氟乙烯-六氟丙烯可作为基底,能够有效提高锂离子电池隔膜的机械性能,其次,纤维素作为支撑基底的骨架,可进一步提高锂离子电池隔膜的耐热性,且纤维素的加入可降低聚偏氟乙烯-六氟丙烯的结晶度,即增加可供锂离子传输的非晶区域,从而提高锂离子电池隔膜的的离子电导率,最后以磷酸钛铝锂为掺杂材料,能进一步提高锂离子电池隔膜的电化学性能和热性能。
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1.一种锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的组分包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯、纤维素以及磷酸钛铝锂。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯与所述磷酸钛铝锂的质量比为1~5:1~9。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的厚度为48μm~54μm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜吸液率为371.6%~401.7%,接触角为20.9°~45.31°,离子电导率为1.9mS/cm~2.1mS/cm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述S10步骤具体包括:
7.根据权利要求6所述的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述第一中间溶液中的所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯的质量百分浓度为1%~5%,所述第二中间溶液中的所述磷酸钛铝锂的质量百分浓度为1%~9%。
8.
9.根据权利要求5所述的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述S20步骤中,所述隔膜基材的厚度为30μm~35μm。
10.根据权利要求5所述的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述S30步骤具体包括:
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的组分包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯、纤维素以及磷酸钛铝锂。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯与所述磷酸钛铝锂的质量比为1~5:1~9。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的厚度为48μm~54μm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜吸液率为371.6%~401.7%,接触角为20.9°~45.31°,离子电导率为1.9ms/cm~2.1ms/cm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的锂离子...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘志宏,陈麦格,柴敬超,郑云,高淑豫,解明,杨凯,徐远健,
申请(专利权)人:江汉大学,
类型:发明
国别省市:
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