[發明專利]一種Cr3

有效

• 申請號: 202110022217.2
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112768835B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 陳云;蔣天天
• 申請（專利權）人: 廣州明美新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/446;H01M50/489;H01M50/491;H01M50/497;H01M10/0525;C04B35/56;C04B35/626
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

本發明涉及一種Cr₃AlC₂/PVDF?PVA鋰離子電池隔膜的制備方法，包括以下原料：鉻粉、鋁粉、石墨粉、碳化鉻、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇和N，N?二甲基甲酰胺；制備方法包括以下步驟：首先將鉻粉、鋁粉、石墨粉高溫煅燒得到Cr₂AlC，之后將Cr₂AlC于碳化鉻高溫煅燒得到Cr₂AlC₂，然后將其負載到PVDF?PVA混合溶液中，涂抹到玻璃板上，干燥得到Cr₃AlC₂/PVDF?PVA膜，制得的膜用于鋰離子電池隔膜，具有較強的機械強度、較大的孔隙率和良好的充放電循環性能。

技術領域

本發明涉及隔膜領域，具體來說，是一種Cr₃AlC₂/PVDF-PVA鋰離子電池隔膜的制備方法。

背景技術

鋰離子電池具有能量密度高、輸出功率大、良好的循環穩定性等諸多優點，已經逐漸取代了傳統的二次電池，被稱為新型二次電池。鋰離子電池廣泛運用于 3C類產品，如數碼相機、手機、筆記本電腦、電動自行車等，也涵蓋了電動汽車、儲能電站、軍事設備、航空航天等各大工業領域。鋰離子電池的主要組成部分有正極、負極與隔膜。鋰電池隔膜是鋰離子電池的結構中關鍵的內層組件之一，它的性能好壞決定了電池的界面結構、內阻等性質，且直接影響到了電池容量、循環和安全性能等性質。市場上最主要的鋰離子電池隔膜為烯烴基隔膜，烯烴具有良好的熱穩定性，但其機械強度較低，因此開發一種具有高穩定性和良好機械強度的隔膜是目前的研究熱點。

目前，主要通過往隔膜里添加陶瓷類無機材料來提升隔膜的機械性能，無機材料的添加雖然能提升隔膜的機械性能，但一般導電性較弱，會影響隔膜的電池性能。

發明內容

本發明提供了一種Cr₃AlC₂/PVDF-PVA鋰離子電池隔膜的制備方法，具體制備方法包括以下步驟：

S1：將鉻粉、鋁粉、石墨粉放入球磨機中，攪拌混合6-10h，之后將混合后的原料過60-80目篩，后裝入模具中，壓成坯體；

S2：將坯體迅速裝入坩堝，放入真空燒結爐內，在氬氣保護氣氛下，進行煅燒反應，冷卻后得到Cr₂AlC粉末；

S3：將S2得到的Cr₂AlC粉末和CrC粉末放入球磨機中，攪拌混合，壓成坯體，迅速裝入坩堝，放入真空燒結爐內，加壓至20-30kPa，在氬氣保護氣氛下，進行煅燒反應，冷卻后得到Cr₃AlC₂粉末；

S4：將聚偏氟乙烯加入N，N-二甲基甲酰胺中，在60℃下攪拌30-60min，將聚乙烯醇溶于去離子水中，之后將兩種溶液混合，繼續攪拌20-30min，加入 S3產物Cr₃AlC₂粉末，攪拌30-60min使其混合均勻；

S5：將S4混合液均勻的涂抹在干凈平整的玻璃板上，之后將其轉入干燥箱中干燥，冷卻至室溫得到Cr₃AlC₂/PVDF-PVA鋰離子電池隔膜。

優選的，所述步驟S1中，鉻粉、鋁粉和石墨粉的摩爾比為2：1：1。

優選的，所述步驟S2中，煅燒溫度為1400-1500℃，煅燒時間為3-4h。

優選的，所述步驟S3中，鉻粉和CrC粉末的摩爾比為2:1。

優選的，所述步驟S3中，煅燒溫度為1200-1300℃，煅燒時間為4-6h。

優選的，所述步驟S4中，聚偏氟乙烯、聚乙烯醇和N，N-二甲基甲酰胺的質量體積比為1g：(0.5-0.6)g：(5-10)ml。