[發明專利]具有錳離子吸附能力的鋰電池隔膜用涂層漿料

在審

• 申請號: 201910324043.8
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110323393A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 唐浩林;汪鑫;郭偉斌
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

本發明公開了一種具有錳離子吸附能力的鋰電池隔膜用涂層漿料，由錳離子螯合劑與水混合，然后加入無機氧化物、粘結劑、分散劑制備而成；粘結劑、無機氧化物、分散劑和螯合劑的質量比為100：(5?20)：(1?10)：(4?8)；所述錳離子螯合劑為檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉(ETDA)、氨三乙酸三鈉(NTA)和二羧酸中的一種。本發明通過錳離子螯合劑溶于水中，與粘結劑、分散劑、無機氧化物制成涂層漿料，涂布于鋰離子電池隔膜表面所形成涂層可以有效的吸收電解液中溶解的錳離子，從而實現鋰離子電池隔膜的錳離子吸附能力。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及鋰電池隔膜用涂層漿料。

背景技術

三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))具有較高的能量密度和循環壽命，是當代新能源汽車和高能量電子產品的首選電池之一。適用于高溫和常溫下，但在高溫和常溫下循壞的過程中，三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))正極溶出的錳離子會進入電解液然后透過電池隔膜擴散到負極，沉積在負極表面。沉積的錳離子礙了鋰離子的流動，從而使電極的可逆循環容量發生衰減。錳離子能有效的改善電池的安全性能，錳離子的析出對電池的安全性能有一定的影響。

目前，就錳離子的析出對三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))電池產生的不良影響，主要的解決方法是通過對三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))自身改性來進行的。通過包覆、摻雜、材料納米化來提高三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))的電化學性能。如可以通過包覆物質來提高三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))的電化學性能，同時可以在電解液中起到抑制三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))中錳離子的析出情況，減緩電池容量的衰減；摻雜法是通過在三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))晶格中的陽離子位置摻雜一些導電性能好的金屬離子，改變晶粒的大小，造成材料的晶格缺陷，從而提高晶粒內電子的導電率及鋰離子擴散速率，同時起到抑制錳離子溶出的作用，以此來達到提高三元電池(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂))材料性能的目的；材料納米化是通過納米材料的有點來提高電導率和抑制錳離子析出的目的。如何抑制錳離子沉積鋰電池負極是有待解決的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種具有錳離子吸附能力的鋰電池隔膜用涂層漿料，通過尋找合適的錳離子螯合劑來改性鋰離子隔膜抑制錳離子在鋰電池負極沉積。

為達到上述目的，采用技術方案如下：

具有錳離子吸附能力的鋰電池隔膜用涂層漿料，由錳離子螯合劑與水混合，然后加入無機氧化物、粘結劑、分散劑制備而成；

粘結劑、無機氧化物、分散劑和螯合劑的質量比為100：(5-20)：(1-10)：(4-8)；

所述錳離子螯合劑為檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉(ETDA)、氨三乙酸三鈉(NTA)和二羧酸中的一種。

按上述方案，優選的錳離子螯合劑為乙二胺四乙酸二鈉或氨三乙酸三鈉。