[發明專利]一種基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法

有效

• 申請號: 201711404115.7
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108155325B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 張斌;王雷;李海;林斌;于杰;楊彥彰;巍少群;趙陽;楊東平;文萃;陳靜;周永生
• 申請（專利權）人: 深圳市計量質量檢測研究院;深圳大學;哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: H01M50/40
• 分類號: H01M50/40;H01M50/403;H01M50/411
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡玉

1.一種基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.將雙酚AF、4,4-二氟二苯甲酮和雙酚芴按摩爾比溶于混合溶劑中，攪拌均勻；

S2.在惰性氣體保護下，加入催化劑，對混合物進行加熱，得到粘稠聚合物，將粘稠聚合物倒入混合溶劑生產聚合物沉淀，用酸性溶液浸泡聚合物沉淀，洗滌、干燥，制得富含氟、耐高溫聚合物隔膜材料；

S3.將富含氟、耐高溫聚合物隔膜材料溶解于溶劑中，形成不同濃度的溶液，通過靜電紡絲技術制得具有納米纖維網狀結構的富含氟、耐高溫聚合物隔膜。

2.根據權利要求1所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，雙酚AF、雙酚芴的摩爾數之和與4,4-二氟二苯甲酮的摩爾數的比值為1:1～1:0.5，雙酚AF和雙酚芴的摩爾數的比值為0～1之間。

3.根據權利要求2所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，所述4,4-二氟二苯甲酮的摩爾量為0.006mol，所述雙酚AF的摩爾量為0.0005mol～0.0015mol，所述雙酚芴的摩爾量為0.0045mol～0.0055mol。

4.根據權利要求1至3任一項所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的混合溶劑主要為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、苯、甲苯、N甲基吡咯烷酮中的兩種。

5.根據權利要求1所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

在惰性氣體保護下，再加入催化劑，對混合物進行加熱，加熱條件為130～260℃，5～20h，得到粘稠聚合物，將粘稠聚合物倒入去離子水和甲醇的混合溶劑生產聚合物沉淀，用稀鹽酸浸泡聚合物沉淀18～36h，再用去離子水洗滌沉淀物，干燥，干燥條件為70～100℃，

20～30h，制得富含氟、耐高溫聚合物隔膜材料。

6.根據權利要求1或5所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣或者氬氣，所述催化劑為碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鎂中的一種。

7.根據權利要求1所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，耐高溫隔膜材料溶液的濃度為5～15wt％。

8.根據權利要求1所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，還包括以下步驟：

S4.將得到的聚合物隔膜裁剪成圓形隔膜片；

S5.制備扣式電池正極片，將正極片裁剪成圓片，備用；

S6.制備扣式電池負極片，將鋰片裁剪成圓片，備用；

S7.將正極片、隔膜片、負極片、電解液組裝成扣式電池。

9.根據權利要求8所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，所述步驟S5包括：

制備扣式電池正極片時，正極漿料中活性物質采用磷酸鐵鋰LiFePO₄，粘結劑采用聚偏氟乙烯PVDF，導電劑采用Super-P，三者的質量比為8:1:1，溶劑采用N-甲基吡咯烷酮；

正極漿料調制好以后，將其用刮刀涂布在鋁箔集流體上，置于真空烘箱中80℃烘干12h，再將干燥后的極片裁剪成圓片，備用。

10.根據權利要求8所述基于鋰/鈉離子電池的聚合物隔膜制備方法，其特征在于，所述步驟S7包括：

扣式電池在充滿氬氣Ar的手套箱中組裝，手套箱中的氧氣指數控制在10ppm以下，水分指數控制在1ppm以下；其中的電解液采用1mol/L的六氟磷酸鋰LiPF₆，溶劑為碳酸甲乙酯EMC、碳酸二甲酯DMC、碳酸乙烯酯EC，三者的體積比為1:1:1。