[發(fā)明專利]PVDF-HFP/PMMA/CMC復(fù)合膜及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910284098.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN110010829B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李小康;彭光懷;陳麗萍;苑舉君;李斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 贛南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M50/449
• 分類號(hào): H01M50/449;H01M50/44;H01M50/411;H01M50/403;H01M10/0525
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 呂紀(jì)濤

本發(fā)明提供了一種PVDF?HFP/PMMA/CMC復(fù)合膜及其制備方法，屬于復(fù)合膜技術(shù)領(lǐng)域，包括層疊設(shè)置的PVDF?HFP/PMMA薄膜和CMC薄膜。本發(fā)明的復(fù)合膜能夠存儲(chǔ)更多的離子，提高了吸液率和保液率，吸收的電解液越多，對(duì)應(yīng)的自由Li⁺數(shù)量就越多，復(fù)合膜的本體電阻就越小，則相應(yīng)的離子電導(dǎo)率越大。實(shí)施例的數(shù)據(jù)表明：復(fù)合膜結(jié)晶度低，離子電導(dǎo)率達(dá)4.388mS/cm，電化學(xué)穩(wěn)定窗口為4.8V；由復(fù)合膜組裝成的半電池首次放電比容量為162.5mAh/g；在0.2C循環(huán)100次后，容量保持率為86.22％；電流倍率為2C時(shí)，復(fù)合膜的放電比容量為139.7mAh/g；使復(fù)合膜能夠安全應(yīng)用于鋰電池。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及PVDF-HFP/PMMA/CMC復(fù)合膜及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

PVDF-HFP(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)具有低結(jié)晶度的特點(diǎn)，可以形成更多的孔隙和更大的自由體積，是目前最常用的制備凝膠聚合物電解質(zhì)膜的材料之一。PMMA有與液體電解液中的有機(jī)溶劑相似的酯類結(jié)構(gòu)，能夠提高共混隔膜對(duì)電解液的浸潤(rùn)性能，而且PMMA對(duì)鋰電極有較好的界面穩(wěn)定性，與金屬鋰電極的界面阻抗低。在PVDF-HFP膜中混入PMMA組份不僅可以降低PVDF-HFP的結(jié)晶度，還可提高共混膜承載電解液的自由體積和孔隙率。但是PVDF-HFP/PMMA共混膜的導(dǎo)電性能差，有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供PVDF-HFP/PMMA/CMC復(fù)合膜及其制備方法與應(yīng)用，本發(fā)明提供的復(fù)合膜具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能及循環(huán)穩(wěn)定性，能夠很好地應(yīng)用于鋰電池領(lǐng)域。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種PVDF-HFP/PMMA/CMC復(fù)合膜，包括層疊設(shè)置的PVDF-HFP/PMMA薄膜和CMC薄膜。

優(yōu)選地，所述PVDF-HFP/PMMA薄膜中PVDF-HFP和PMMA的質(zhì)量比為0.8～1：1。

優(yōu)選地，所述PVDF-HFP/PMMA薄膜的厚度為10～30μm；所述CMC薄膜的厚度為0.5～3μm。

優(yōu)選地，所述復(fù)合膜的厚度為10.5～33μm。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的PVDF-HFP/PMMA/CMC復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)提供PVDF-HFP/PMMA薄膜；

(2)在所述PVDF-HFP/PMMA薄膜上涂抹一層CMC溶液，經(jīng)干燥，得到所述PVDF-HFP/PMMA/CMC復(fù)合膜。

優(yōu)選地，所述CMC溶液的溶劑包括水和DMF；所述水和DMF的體積比為15～25：1。

優(yōu)選地，所述PVDF-HFP/PMMA薄膜的制備方法包括以下步驟：

將PVDF-HFP、PMMA和溶劑混合，經(jīng)靜置除泡、成膜和干燥，得到所述PVDF-HFP/PMMA薄膜。

優(yōu)選地，所述溶劑包括丙酮和DMF，所述丙酮和DMF的體積比為2.8～3.2：1。

優(yōu)選地，所述干燥的溫度為50～80℃，時(shí)間為10～14h。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的PVDF-HFP/PMMA/CMC復(fù)合膜在鋰電池領(lǐng)域中的應(yīng)用。