一种复合电池隔膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于锂金属电池隔膜技术领域，涉及一种复合电池隔膜及其制备方法与应用，所述复合电池隔膜是在聚丙烯PP膜表面修饰有过渡金属氮化物，所述过渡金属氮化物为二维氮化钼。本发明专利技术将二维过渡金属氮化物纳米片修饰在隔膜表面，二维氮化钼是一种具有高机械强度、高导热特性、高耐热性能的材料；将二维氮化钼修饰隔膜后，可以使隔膜具有更高的杨氏模量，可以防止锂枝晶垂直生长及刺穿隔膜；优异的导热性能可以均匀热分布，防止因为热聚集导致的锂枝晶生长从而极大程度抑制锂枝晶生长；同时其优异的耐热性能和机械强度使得隔膜可以承受高温并保持结构的完整性，极大地降低了电池短路风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂金属电池隔膜，尤其涉及一种复合电池隔膜及其制备方法与应用。

技术介绍

1、锂离子电池作为电动车、电子设备以及无人机等产品的主要动力来源，不断提升其能量密度是电池发展的方向和目标。相比于传统的锂离子电池负极材料(石墨负极)，金属锂具有更高的理论比容量(3860mahg-1)和更低的还原电势(-3.04v，vs h+/h2)，其作为负极材料可以大幅提高电池的能量密度。但是，在电池充放电过程中，锂金属表面易形成“锂枝晶”以及“死锂”，导致低的库伦效率、短的电池循环寿命；此外，不断生长的锂枝晶还可能导致隔膜被刺穿，使电池发生短路，进一步引发电池内部热失控，导致电池发生爆炸，带来巨大安全隐患，极大地限制了金属锂负极在高比能电池中的应用。

2、常见的金属锂负极的改进策略包括构建三维亲锂性骨架结构、在金属锂表面构建修饰层、使用电解液添加剂以及对隔膜进行修饰等方法。其中，对隔膜进行表面功能性修饰，可有效防止锂枝晶刺穿隔膜，阻止电池热失控的产生，而且该方法简单易行、可选择修饰材料丰富多样。锂金属电池的功能性隔膜需要具备以下优点：1)具有良好的电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合电池隔膜，其特征在于，在聚丙烯PP膜表面修饰有过渡金属氮化物，所述过渡金属氮化物为二维氮化钼。

2.一种如权利要求1所述的复合电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

3.根据权利要求2所述的复合电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述预处理为球磨或者超声处理。

4.根据权利要求3所述的复合电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述球磨为采用的是直径为0.5-2mm的ZrO2颗粒，以转速为500-1500rpm球磨0.5-3h。

5.根据权利要求3所述的复合电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述超声处理为采用超声频率...

【技术特征摘要】

1.一种复合电池隔膜，其特征在于，在聚丙烯pp膜表面修饰有过渡金属氮化物，所述过渡金属氮化物为二维氮化钼。

2.一种如权利要求1所述的复合电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

3.根据权利要求2所述的复合电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述预处理为球磨或者超声处理。

4.根据权利要求3所述的复合电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述球磨为采用的是直径为0.5-2mm的zro2颗粒，以转速为500-1500rpm球磨0.5-3h。

5.根据权利要求3所述的复合电池隔膜的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍开富，高德，陈晓燕，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：