System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种隔膜及其制备得到的二次电池和用电设备制造技术_技高网

一种隔膜及其制备得到的二次电池和用电设备制造技术

技术编号:41379608 阅读:16 留言:0更新日期:2024-05-20 10:22
本发明专利技术提供一种隔膜及其制备得到的二次电池和用电设备。包括三维多孔结构的纤维素膜,所述纤维素膜中的纤维素为改性纤维素,改性剂包括双金属氢氧氧化物、钛酸酯类化合物,所述改性纤维素具有如下结构:所述双金属氢氧化物呈针状结构,包覆在纤维素表面;所述针状结构的双金属氢氧化物表面有钛酸酯类化合物。本发明专利技术通过对多孔纤维素膜的原料——纤维素进行改性,具体是在纤维素表面包覆一层经钛酸酯类化合物改性的呈现针状的无机双金属氢氧化物,可以显著提高隔膜的力学强度、阻燃性能以及对电解液的吸液保液性能,进而显著提高其制备得到的二次电池的安全和循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池,尤其是一种隔膜及其制备得到的二次电池和用电设备


技术介绍

1、随着电子信息时代的发展,各种用于制备电子及能源等材料的研究受到了广泛关注。二次电池尤其是锂离子电池由于具有较高的能量密度和良好的循环寿命,已被广泛用于移动设备和动力装置中。隔膜作为锂离子电池的四大结构之一,起着隔离正负极和传导离子的作用,对电池循环和安全性能有着至关重要的影响。目前,市场上所用的隔膜材料大多为化学稳定性好的聚烯烃,但其熔融温度,电池安全性低。此外,非极性的聚烯烃,表面能和孔隙率低,电解液润湿性差,聚烯烃膜离子电导率低,锂离子在膜间传输性差,电池循环寿命也较差。

2、因此,提高二次电池的安全和循环性能成为当前亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于,提供一种高安全性和电化学性能优异的二次电池用隔膜。

2、为实现上述目的,本专利技术的第一方面,提供了一种隔膜,所述隔膜包括三维多孔结构的纤维素膜,所述纤维素膜中的纤维素为改性纤维素,改性剂包括双金属氢氧氧化物、钛酸酯类化合物,所述改性纤维素具有如下结构:

3、所述双金属氢氧化物呈针状结构包覆在纤维素表面;所述针状结构的双金属氢氧化物表面有钛酸酯类化合物。

4、作为本专利技术的实施方案,所述隔膜的孔隙率为25-50%。

5、作为本专利技术的实施方案,所述隔膜的厚度为7-70μm。

6、作为本专利技术的实施方案,所述纤维素的直径为20-100nm。

<p>7、作为本专利技术的实施方案,所述双金属氢氧氧化物包括镁铝水滑石、镁铁水滑石、镍铝水滑石、锌铝水滑石中的至少一种。

8、作为本专利技术的实施方案,所述纤维素、双金属氢氧氧化物和钛酸酯类化合物的用量比例为,纤维素:双金属氢氧氧化物中金属离子浓度之和:钛酸酯类化合物=1g:(0.1-2.5)mol/l:(100-1000)mg/l。

9、作为本专利技术的实施方案,所述隔膜按照包括如下步骤的方法制备得到:

10、s1.将金属盐、纤维素混合分散到溶剂中形成混合浆料,在60-90℃、碱性条件下反应得到双金属氢氧氧化物原位包覆的纤维素;

11、s2.向步骤s1反应后的体系中加入钛酸酯类化合物,在20-30℃下混合反应12-24h,得到含有改性纤维素的分散液,抽滤、干燥后即可得到所述隔膜。

12、本专利技术的第二方面,提供了一种二次电池,所述二次电池中包括上述隔膜。

13、本专利技术的第三方面,提供了一种用电装置,包括上述二次电池。

14、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

15、本专利技术通过对多孔纤维素膜的原料——纤维素进行改性,具体是在纤维素表面包覆一层经钛酸酯类化合物改性的呈现针状的无机双金属氢氧化物,可以显著提高隔膜的力学强度、阻燃性能以及对电解液的吸液保液性能,进而显著提高其制备得到的二次电池的安全和循环寿命。

本文档来自技高网
...

【技术保护点】

1.一种隔膜,其特征在于,包括三维多孔结构的纤维素膜,所述纤维素膜中的纤维素为改性纤维素,改性剂包括双金属氢氧氧化物、钛酸酯类化合物,所述改性纤维素具有如下结构:

2.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜的孔隙率为25-50%。

3.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜的厚度为7-70μm。

4.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述纤维素的直径为20-100nm。

5.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述双金属氢氧氧化物包括镁铝水滑石、镁铁水滑石、镍铝水滑石、锌铝水滑石中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述钛酸酯类化合物包括异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、三异硬脂酸钛酸异丙酯、单烷氧基酞酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述纤维素、双金属氢氧氧化物和钛酸酯类化合物的用量比例为,纤维素:双金属氢氧氧化物中金属离子浓度之和:钛酸酯类化合物=1g:(0.1-2.5)mol/L:(100-1000)mg/L。

8.根据权利要求1-7任一项所述的隔膜,其特征在于,按照包括如下步骤的方法制备得到:

9.一种二次电池,其特征在于,包含权利要求1-8任一项所述的隔膜。

10.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求9所述的二次电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种隔膜,其特征在于,包括三维多孔结构的纤维素膜,所述纤维素膜中的纤维素为改性纤维素,改性剂包括双金属氢氧氧化物、钛酸酯类化合物,所述改性纤维素具有如下结构:

2.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜的孔隙率为25-50%。

3.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜的厚度为7-70μm。

4.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述纤维素的直径为20-100nm。

5.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述双金属氢氧氧化物包括镁铝水滑石、镁铁水滑石、镍铝水滑石、锌铝水滑石中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的隔膜,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵舒俊时洪玲谢文浩李超何裕鹏
申请(专利权)人:欣旺达动力科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1