[發明專利]一種離子電子導體復合膜及其制備方法和鋰電池

在審

• 申請號: 201811396981.0
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109638202A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 閆昭;羅飛;陶凌;李泓
• 申請（專利權）人: 溧陽天目先導電池材料科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/052;H01M10/42
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

1.一種離子電子導體復合膜，其特征在于，所述離子電子導體復合膜包括1um-50um的基膜和0.5um-10um的涂覆材料；所述涂覆材料涂布于所述基膜之上的或者涂布于所述基膜之上及滲透至基膜中；

其中，所述涂覆材料按照質量份數包括：[1wt％-99.98wt％]的離子導體材料，[0.01％-10wt％]的電子導體材料，(0wt％-98.98wt％]的涂層材料，[0.01wt％-10wt％]的粘結劑、(0wt％-2wt％]的分散劑和(0wt％-2wt％]的助劑；

所述離子導體材料具體包括LISCION固態電解質材料、NASCION型固態電解質材料、鈣鈦礦型固態電解質材料或石榴石型固態電解質材料，及其衍生材料中的一種或多種混合；

所述電子導體材料包括炭黑、導電石墨、碳纖維、碳納米管、乙炔黑、科琴碳、石墨烯、金屬銀、金屬金、氣相生長炭纖維VGCF、導電石墨KS-6和炭黑SUPER-P中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的離子電子導體復合膜，其特征在于，在所述涂覆材料中，所述離子導體材料、電子導體材料、涂層材料呈均勻分布、分層分布、梯度分布或不均勻分布。

3.根據權利要求1所述的離子電子導體復合膜，其特征在于，所述衍生材料具體為：

所述LISCION固態電解質材料、NASCION型固態電解質材料、鈣鈦礦型固態電解質材料或石榴石型固態電解質材料上進行金屬氧化物、氟化物、氫氧化物、磷酸鹽、金屬材料和/或碳材料的表面包覆處理得到材料。

4.根據權利要求1所述的離子電子導體復合膜，其特征在于，所述LISICON型固態電解質具體為：Li₁₄A1(B1O₄)₄，其中A1為Zn、Zr、Cr或Sn中的一種或多種，B1為Ge、Si、S或P中的一種或多種；

所述NASICON型固態電解質具體為：Li_1+xA2_xB2_2-x(PO₄)₃，其中x在0.01-0.5之間，A2為Al、Y、Ga、Cr、In、Fe、Se或La中的一種或多種，B2為Ti、Ge、Ta、Zr、Sn、Fe、V或鉿元素Hf中的一種或多種；所述鈣鈦礦型固態電解質具體為：Li_3yA3_2/3-yB3O₃，其中y在0.01-0.5之間，A3為La、Al、Mg、Fe或Ta中的一種或多種，B3為Ti、Nb、Sr或Pr中的一種或多種；所述石榴石型固態電解質具體為：Li_7+m-n-3zAl_zLa_3-mA4_mZr_2-nB4_nO₁₂；其中m，n，z均在(0-1]之間，A4為La、Ca、Sr、Ba或K中的一種或多種，B4為Ta、Nb、W或鉿元素Hf中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的離子電子導體復合膜，其特征在于，所述基膜包括聚丙烯PP膜、聚乙烯PE膜、無紡布隔膜、纖維隔膜、陶瓷纖維隔膜、陶瓷隔膜、固態電解質隔膜中的一種或多種的復合膜。

6.根據權利要求1所述的離子電子導體復合膜，其特征在于，所述離子導體材料為球形、橢球形、棒狀或無規則多邊形的顆粒，尺寸50nm-5000nm；所述電子導體材料為球形、橢球形、棒狀或無規則多邊形的顆粒，尺寸5nm-1000nm。