[發明專利]一種用于金屬鋰負極的改性隔膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202011517120.0
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112635915A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 朱冠楠;許濤;李洋;曹勇
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M50/446
• 分類號: H01M50/446;H01M50/449;H01M50/46;H01M50/403;H01M4/134;H01M10/0525
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉鑫;姚亮

1.一種用于金屬鋰負極的改性隔膜，該改性隔膜包括基底膜和涂覆于所述基底膜上形成的修飾層；

制備所述修飾層的原料組分包括碳材料、功能助劑和含鋰表面活性劑；

所述碳材料、所述功能助劑和所述含鋰表面活性劑的質量比為(5～9)：(1～2)：1。

2.根據權利要求1所述的改性隔膜，其中，所述基底膜的厚度為10～25μm；所述修飾層的厚度為1～20μm，優選為5～15μm。

3.根據權利要求1所述的改性隔膜，其中，所述基底膜選自聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚乙烯/聚丙烯雙層隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層隔膜和聚酰亞胺隔膜中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的改性隔膜，其中，所述碳材料包括活性炭、石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管、科琴黑、Super-P、乙炔黑和石墨中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的改性隔膜，其中，所述功能助劑包括聚丙烯醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸亞乙烯酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚碳酸甲烯酯、聚碳酸乙烯酯、聚碳酸丙烯酯和聚碳酸丁烯酯中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的改性隔膜，其中，所述含鋰表面活性劑包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鋰、烷基磷酸酯鋰、烷基硫酸鋰、烷基苯磺酸鋰、聚丙烯酸鋰、烷基苯磺酸鋰和烷基甘油醚磺酸鋰中的一種或多種。

7.權利要求1～6任一項所述改性隔膜的制備方法，其包括以下步驟：

按照比例將碳材料、功能助劑和含鋰表面活性劑以砂磨方式混合分散于有機溶劑中，得到漿料；

將漿料均勻涂覆于基底膜的一面，干燥后得到改性隔膜。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其中，所述有機溶劑包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜和丙酮中的一種或多種；

優選地，將漿料均勻涂覆于基底膜的表面后進行干燥的溫度為80～150℃；優選為100～130℃。

9.權利要求1～6任意一項所述改性隔膜在鋰離子電池金屬鋰負極中的應用；

優選地，所述改性隔膜的修飾層貼于所述金屬鋰負極一側放置。

10.一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括權利要求1～6任一項所述改性隔膜。