【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池材料，特别是涉及一种锂镁涂层隔膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子电池目前已经广泛应用于人类社会生活的方方面面。由于锂离子电池能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、清洁无污染，受到消费者的青睐，锂离子电池已经占据了消费类电子、电动汽车、储能电站、航空航天等应用的绝大部分市场份额。然而，传统的商业化锂离子电池大多使用不涂覆涂层的隔膜，或者氧化铝涂层的陶瓷隔膜，机械性能不高，热稳定性较差，导致电池在热失控过程中隔膜收缩，正负极直接接触发生短路，产生大量热量，进而引发起火爆炸等安全事故。
2、为了解决锂电池存在的安全隐患，锂离子导体涂层隔膜应运而生。然而锂离子导体涂层隔膜虽然可以提高电池的热安全性，但是却可能会提高锂电池的直流阻抗，增大电池极化，从而降低锂离子电池的倍率性能。
技术实现思路
1、本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，如何提供一种锂镁涂层隔膜及其制备方法和应用，具有更低的热收缩率，能够降低锂电池循环过程中需要克服的离子迁移势垒，从而提高锂电池的倍率性能。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种锂镁涂层隔膜，所述锂镁涂层隔膜包括：基膜；涂层，所述涂层设置于所述基膜厚度方向的至少一侧，所述涂层包括锂镁混合导体、分散剂、粘结剂、润湿剂和助剂；其中，所述锂镁混合导体的化学式为li1.3+xal0.3-xmgxti1.7(po4)3(0.1＜x≤0.25)，所述锂镁混合导体、分散剂、粘结剂、润湿剂和助剂的质量比为100：(0
3、在一个可行的实现方式中，所述锂镁混合导体的粒径为150nm-2μm。
4、在一个可行的实现方式中，所述基膜为聚烯烃膜、无纺布隔膜、纤维隔膜、聚芳纶隔膜中的至少一种。
5、在一个可行的实现方式中，所述基膜的厚度为3μm-20μm，锂镁混合导体涂层的厚度为0.5μm-6μm。
6、在一个可行的实现方式中，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸盐中的至少一种；
7、所述粘结剂选自苯丙乳液、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烷基酯、乙基丙烯酸烷基酯和丙基丙烯酸烷基酯中的至少一种；
8、所述润湿剂选自聚二甲基硅氧烷、聚醚硅氧烷、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、月桂醇硫酸钠、聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酚醚和聚氧乙烯脂肪醇醚中的至少一种；
9、所述助剂选自羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚二醇醚、钛酸酯偶联剂、聚氧乙烯酰胺和聚丙烯酰胺中的至少一种。
10、相应地，本专利技术还提供了一种制备上述任一项所述的锂镁涂层隔膜的制备方法，所述制备方法包括：据质量比称取相应量的锂镁混合导体、分散剂、粘结剂、润湿剂和助剂；将锂镁混合导体颗粒、分散剂、粘结剂、润湿剂和助剂加入溶剂，混合均匀，得到锂镁混合导体浆料；将所述锂镁混合导体浆料涂覆于所述基膜沿厚度方向的至少一侧，烘干收卷，得到所述锂镁涂层隔膜。
11、在一个可行的实现方式中，所述溶剂选自水、氮甲基吡咯烷酮、异丙醇和丙酮中的至少一种。
12、在一个可行的实现方式中，所述锂镁混合导体浆料的固含量为35％～75％。
13、在一个可行的实现方式中，将所述锂镁混合导体浆料涂覆于所述基膜沿厚度方向的至少一侧的涂覆方法包括：微凹版辊涂法、喷涂法、旋涂法或者刮刀涂布法。
14、相应地，本专利技术还提供了一种上述任一所述的锂镁涂层隔膜在液态锂离子电池、半固态锂电池或全固态锂电池中的应用。
15、实施本专利技术，具有如下有益效果：
16、本专利技术提出了一种锂镁涂层隔膜及其制备方法和应用，该结构设计相比单一的锂离子导体涂层隔膜，拥有更高的机械强度，且在相同的高温处理下，具有更低的热缩率，进一步降低了锂电池的热安全隐患。此外，该结构设计的隔膜，还极大地提高了锂电池的倍率性能和锂电池的长循环性能。
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1.一种锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述锂镁涂层隔膜包括：
2.根据权利要求1所述的锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述锂镁混合导体的粒径为150nm-2μm。
3.根据权利要求1所述的锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述基膜为聚烯烃膜、无纺布隔膜、纤维隔膜、聚芳纶隔膜中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述基膜的厚度为3μm-20μm，锂镁混合导体涂层的厚度为0.5μm-6μm。
5.根据权利要求1所述的锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸盐中的至少一种；
6.一种制备权利要求1-5任一项所述的锂镁涂层隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自水、氮甲基吡咯烷酮、异丙醇和丙酮中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述锂镁混合导体浆料的固含量为35％～75％。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将所述锂镁混合导体浆料涂
10.根据权利要求1-5任一项所述的锂镁涂层隔膜在液态锂离子电池、半固态锂电池或全固态锂电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述锂镁涂层隔膜包括：
2.根据权利要求1所述的锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述锂镁混合导体的粒径为150nm-2μm。
3.根据权利要求1所述的锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述基膜为聚烯烃膜、无纺布隔膜、纤维隔膜、聚芳纶隔膜中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述基膜的厚度为3μm-20μm，锂镁混合导体涂层的厚度为0.5μm-6μm。
5.根据权利要求1所述的锂镁涂层隔膜，其特征在于，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸盐中的至少一种；
6.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹文卓，闫昭，李婷，
申请(专利权)人：湖州南木纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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