[發(fā)明專利]一種電解質隔膜、其制作方法及固體電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010185506.X
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111341976B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 王康平;李洋;袁康;曹晨;陳超;李旭
• 申請（專利權）人: 中創(chuàng)新航技術研究院（江蘇）有限公司
• 主分類號: H01M50/409
• 分類號: H01M50/409;H01M50/431;H01M50/403;H01M10/0525;H01M10/056
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權代理有限公司 11291
• 代理人: 劉彩紅

1.一種電解質隔膜，其特征在于，包括：碳納米管和熱致變形體；

其中，所述碳納米管具有半導體性；

所述熱致變形體用于：

在所述電解質隔膜的當前溫度小于預設溫度時具有第一狀態(tài)，以使所述碳納米管的偶極矩方向與所述電解質隔膜的表面所在平面之間的夾角在預設范圍內(nèi)，提高鋰離子的傳輸能力；

在所述當前溫度大于或等于所述預設溫度時具有第二狀態(tài)，所述熱致變形體能夠打亂所述碳納米管的排列，以使所述碳納米管的偶極矩方向與所述電解質隔膜的表面所在平面之間的夾角在所述預設范圍之外，降低所述鋰離子的傳輸能力；

其中，所述夾角為銳角或直角；

所述熱致變形體為液晶彈性體，所述預設范圍為45°至90°；

所述碳納米管具有兩個端部，兩個端部所帶的電荷量不相等；其中，至少一個所述端部具有功能性基團，設置有所述功能性基團的所述端部為參考端部，所述參考端部對應的所述功能性基團的電荷總量不為零；

所述熱致變形體的質量分數(shù)為1％至5％，所述碳納米管的質量分數(shù)為5％至10％。

2.如權利要求1所述的電解質隔膜，其特征在于，所述熱致變形體為可逆變形體。

3.如權利要求1所述的電解質隔膜，其特征在于，所述預設溫度為80℃。

4.如權利要求1所述的電解質隔膜，其特征在于，所述功能性基團包括正電性基團和/或負電性基團；

所述正電性基團包括：氨基、羥基、二烷基氨基、膦基及其衍生物、亞胺基及其衍生物、以及疊氮酸根及其衍生物中的至少一種；

所述負電性基團包括：羧基、硝基、磺基、酯基、酰基、鹵素基團、酰鹵、鹵甲基及其衍生物、以及-BRR'中的至少一種。

5.一種電解質隔膜的制作方法，其特征在于，包括：

將碳納米管和熱致變形體添加至制膜溶液中，經(jīng)攪拌混合后得到分散液；所述制膜溶液為將聚乙烯、石蠟油和抗氧化劑融化，并攪拌預設時間后得到的；

在預設溫度和預設電場下，通過制膜工藝將所述分散液制作成膜，得到第一膜結構；所述制膜工藝包括：通過雙軸拉伸機在125℃-130℃條件下拉伸成膜，并在成膜過程中，在垂直于膜表面的方向上施加7kV/m-200kV/m的強電場，以0.1℃/min-5℃/min的冷卻速度冷卻到50℃，并保溫30min-60min進行定型，再冷卻至室溫，得到所述第一膜結構；

對所述第一膜結構進行清洗和干燥處理，得到所述電解質隔膜；

其中，所述碳納米管具有半導體性；所述熱致變形體用于：在所述電解質隔膜的當前溫度小于預設溫度時具有第一狀態(tài)，以使所述碳納米管的偶極矩方向與所述電解質隔膜的表面所在平面之間的夾角在預設范圍內(nèi)，提高鋰離子的傳輸能力；在所述當前溫度大于或等于所述預設溫度時具有第二狀態(tài)，所述熱致變形體能夠打亂所述碳納米管的排列，以使所述碳納米管的偶極矩方向與所述電解質隔膜的表面所在平面之間的夾角在所述預設范圍之外，降低所述鋰離子的傳輸能力，所述夾角為銳角或直角；所述熱致變形體為液晶彈性體，所述預設范圍為45°至90°；所述碳納米管具有兩個端部，兩個端部所帶的電荷量不相等；其中，至少一個所述端部具有功能性基團，設置有所述功能性基團的所述端部為參考端部，所述參考端部對應的所述功能性基團的電荷總量不為零；所述熱致變形體的質量分數(shù)為1％至5％，所述碳納米管的質量分數(shù)為5％至10％。

6.一種固體電池，其特征在于，包括：如權利要求1-4任一項所述的電解質隔膜。