[發(fā)明專(zhuān)利]一種金屬蒸鍍復(fù)合納米纖維素膜集流體及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010857232.4 | 申請(qǐng)日： | 2020-08-24 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112126103B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-11-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳明忠;朱正錄;黃云輝;伽龍;焦鑫鵬;曾祥平 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 浙江長(zhǎng)宇新材料股份有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C08J7/06 | 分類(lèi)號(hào)： | C08J7/06;C08J5/18;C08L1/04;C23C14/20 |
| 代理公司： | 廈門(mén)原創(chuàng)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 35101 | 代理人： | 徐東峰 |
| 地址： | 314406 浙江省*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 金屬 復(fù)合 納米 纖維素 流體 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬蒸鍍復(fù)合納米纖維素膜的集流體及其制備方法，包括納米纖維素膜以及蒸鍍金屬層，制備方法包括如下步驟：1)將微晶纖維素與55?65％濃硫酸混合，攪拌30?60min，得到納米纖維素懸浮液；2)在納米纖維素懸浮液中加入離子水稀釋到0.5?2wt％；3)真空抽濾并真空干燥，濾膜的孔徑為0.5～5μm，得到納米纖維素膜集流體；4)將納米纖維素膜放置到真空環(huán)境中，將金屬蒸鍍到納米纖維素膜的一側(cè)形成蒸鍍金屬層，所述蒸鍍工藝參數(shù)為：沉積電壓4?10V；送絲量：60?350mm/min；真空度：8×10?4～5×10?2mba；膜運(yùn)轉(zhuǎn)速度：3?10m/s。本發(fā)明技術(shù)方案得到的集流體的抗張指數(shù)為80?95N·m·g?1，撕裂指數(shù)為20?25mN·m2·g?1，耐折度為30?40次。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種金屬蒸鍍復(fù)合納米纖維素膜集流體及其制備方法
背景技術(shù)
電池能量密度的提升是近年來(lái)電池技術(shù)領(lǐng)域非常關(guān)注的問(wèn)題，其中集流體的減薄和減重工作作為提升總體電池體積能量密度和質(zhì)量能量密度的有效方式得到了廣泛研究。同時(shí)，無(wú)論是動(dòng)力電池領(lǐng)域還是可穿戴電子設(shè)備領(lǐng)域都對(duì)集流體的柔性和可折疊性能提出了進(jìn)一步要求。
傳統(tǒng)的純金屬集流體，一方面在減薄方面的工藝能力已接近極限，無(wú)法有效進(jìn)一步提升電池能量密度；另一方面，雖然金屬具有很好的延展性，但是純金屬的集流體在完全折疊后的性能有所改變，進(jìn)一步影響電池的性能。
許多高分子聚合物作為基膜的復(fù)合集流體工藝得到了廣泛開(kāi)發(fā)，但是光滑的高分子聚合物表面不利于集流體金屬直接進(jìn)行蒸鍍，往往還需要過(guò)渡層或者膠黏層的使用，作為非活性物質(zhì)，這些添加層也會(huì)影響電池整體的能量密度。所以基膜的種類(lèi)選擇，以及基膜的表面性質(zhì)也是需要關(guān)注的方面。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種金屬蒸鍍復(fù)合納米纖維素膜集流體及其制備方法，以解決集流體金屬層的粘接問(wèn)題并提高電池的能量密度。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的目的之一提供了一種金屬蒸鍍復(fù)合納米纖維素膜集流體，包括納米纖維素膜以及蒸鍍金屬層，所述納米纖維膜由微晶纖維素酸解所得的納米纖維素抽濾成膜而成，所述金屬層為銅或鋁，所述集流體的抗張指數(shù)為80-95N·m·g-1，撕裂指數(shù)為20-25mN·m2·g-1，耐折度為30-40次。
進(jìn)一步的，所述納米纖維素膜，其厚度為5-10μm。
進(jìn)一步的，所述納米纖維素具有≥30％w/w的半纖維素含量以及≥250的長(zhǎng)徑比。
進(jìn)一步的，所述蒸鍍金屬層厚度為0.01～5μm。
進(jìn)一步的，所述納米纖維膜由如下方法制備得到：
1)微晶纖維素與55-65％濃硫酸混合，在室溫下，攪拌30-60min，得到納米纖維素懸浮液；
2)在納米纖維素懸浮液中加入離子水稀釋到0.5-2wt％；
3)真空抽濾并真空干燥約10-15min，濾膜的孔徑為0.5～5μm。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種前述集流體的制備方法，包括：
1)微晶纖維素與55-65％濃硫酸混合，在室溫下，攪拌30-60min，得到納米纖維素懸浮液；
2)在納米纖維素懸浮液中加入離子水稀釋到0.5-2wt％；
3)真空抽濾并真空干燥約10-15min，濾膜的孔徑為0.5～5μm，得到納米纖維素膜集流體；
4)將納米纖維素膜放置到真空環(huán)境中，將金屬蒸鍍到納米纖維素膜的一側(cè)形成蒸鍍金屬層。
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