一种用于电池隔膜的凝胶前驱体、功能性凝胶隔膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于电池隔膜的凝胶前驱体、功能性凝胶隔膜及其制备方法和应用，制备方法如下：先制备具有环氧基团的凝胶前驱体，然后将凝胶前驱体和具有含氮杂环结构的功能性单体混合均匀后得到隔膜涂覆浆料，再将浆料辊涂到基膜的两面，进行热烘，此过程中凝胶前驱体中的环氧基团在功能性单体中的伯胺/仲胺基团的诱导下发生自交联反应，在基膜表面形成一层网状交联高分子材料，最后将隔膜进行真空干燥，即得功能性凝胶隔膜。本发明专利技术通过引入功能性凝胶隔膜，在不影响电池初始性能的前提下，针对性地抑制了锰离子溶出这一关键失效机制，实现了循环性能的突破性提升，在抑制锰离子迁移、维持界面稳定性方面相比于现有技术具有显著优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池，具体涉及一种用于电池隔膜的凝胶前驱体、功能性凝胶隔膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着新能源汽车产业的快速发展，动力电池正极材料的高能量密度、长循环寿命及高安全性成为技术突破的核心方向。磷酸铁锂(lifepo4，lfp)正极材料因其优异的热稳定性、循环性能及低成本等优势曾占据市场主导地位，但其理论能量密度较低(约170mah/g)，难以满足电动汽车对续航里程日益增长的需求。尽管通过纳米化、碳包覆等技术已接近挖掘其性能极限，但进一步提升空间有限。

2、在此背景下，磷酸锰铁锂(limn1-xfexpo4，lmfp)作为磷酸盐体系的重要升级方向，因其结合了lfp的高安全性和磷酸锰锂(limnpo4)的高电压平台(约4.1v vs.li+/li)，能量密度显著提升(理论可达210mah/g)，被认为有望替代中高镍三元材料。然而，lmfp的实际应用仍面临严峻挑战：limnpo4组分中固有的jahn-teller效应导致mn3+离子在充放电过程中发生晶格畸变，引发锰离子溶出。溶出的mn2+会迁移至负极表面，破坏固态电解质界面(se本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于电池隔膜的凝胶前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)按照比例称量单体和添加剂于容器中搅拌均匀制备单体混合液；另取一干净的容器，加入去离子水和乳化剂，200～1500rpm机械搅拌，随后快速倒入单体混合液，搅拌30～120min，得到预乳液；

2.根据权利要求1所述的一种用于电池隔膜的凝胶前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述添加剂为烯丙基缩水甘油醚、3,4-环氧-1-丁烯、新戊二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、异氰尿酸三缩水甘油酯中的一种或一种以上。

3.根据权利要求1所述的一种用于电池隔膜的凝胶前驱...

【技术特征摘要】

1.一种用于电池隔膜的凝胶前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)按照比例称量单体和添加剂于容器中搅拌均匀制备单体混合液；另取一干净的容器，加入去离子水和乳化剂，200～1500rpm机械搅拌，随后快速倒入单体混合液，搅拌30～120min，得到预乳液；

2.根据权利要求1所述的一种用于电池隔膜的凝胶前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述添加剂为烯丙基缩水甘油醚、3,4-环氧-1-丁烯、新戊二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、异氰尿酸三缩水甘油酯中的一种或一种以上。

3.根据权利要求1所述的一种用于电池隔膜的凝胶前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1)所述去离子水的用量为单体和添加剂总质量的5wt％～80wt％；所述乳化剂的用量为单体和添加剂总质量的0.3wt％～9wt％；所述乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、np-10、op-10、op-50中的一种或一种以上。

4.根据权利要求1所述的一种用于电池隔膜的凝胶前驱体的制备方法，其特征在于，步骤2)所述引发剂的用量为单体和添加剂总质量的0.3wt％～10wt％；所述引发剂溶液的浓度为0.7％～1.8％；所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸钠中的一种或一种以上。

5.根据权利要求1所述的一种用于电池隔膜的凝胶前驱体的制备方法，其特征在于，步骤3)所述去离子水的用量为预乳液含量的100wt％～400wt％；所述缓冲剂的用量为引发剂用量的30％～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：员紫梦，黄杰阳，刘祥哲，姜斌，
申请(专利权)人：湖州耀宁固态电池研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：