[發明專利]緩釋型功能性隔膜及其制備方法、鋰電池

有效

• 申請號: 202110558191.3
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113314801B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 王接喜;程夢;李廣超;李新海;王志興;郭華軍;鐘靖;彭文杰;顏果春
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M50/446
• 分類號: H01M50/446;H01M50/417;H01M50/451;H01M50/403;H01M10/052
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 李瓊芳;肖小龍

1.緩釋型功能性隔膜，其特征在于，包括作為支撐和框架結構的基材組分A和功能組分B；所述基材組分A包括聚烯烴及其衍生材料；所述功能組分B包括無機堿金屬鹽與聚合物的混合物；所述聚合物為能溶解無機堿金屬鹽或能與無機堿金屬鹽發生絡合的聚合物材料；所述聚合物為聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺和水解聚丙烯酰胺中的一種或兩種以上的組合；所述無機堿金屬鹽為Cs₂CO₃、Rb₂CO₃、K₂CO₃、Na₂CO₃、CsNO₃、RbNO₃、KNO₃、NaNO₃、CsF、RbF、KF和NaF中的至少一種。

2.如權利要求1所述的緩釋型功能性隔膜，其特征在于，緩釋型功能性隔膜按重量比設計為A_xB_y，其中0＜x＜1，0＜y＜0.6；所述緩釋型功能性隔膜的厚度為1～50 μm。

3.如權利要求1所述的緩釋型功能性隔膜，其特征在于，所述緩釋型功能性隔膜為基材組分A和功能組分B均勻混合后形成的單層隔膜、功能組分B均勻彌散分布于連續的基材組分A中形成的單層隔膜、功能組分B膜層附著于基材組分A膜層的一表面或兩表面形成的多層復合隔膜或基材組分A膜層與功能組分B膜層按照不同的方式交替而成的多層復合隔膜。

4.如權利要求1～3任意一項所述的緩釋型功能性隔膜，其特征在于，所述聚烯烴及其衍生材料為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈和聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的一種或幾種的組合。

5.如權利要求1～3任意一項所述的緩釋型功能性隔膜，其特征在于，所述混合物中，無機堿金屬鹽的質量百分比為5wt％～50wt％。

6.如權利要求1～3任意一項所述的緩釋型功能性隔膜，其特征在于，所述無機堿金屬鹽占所述緩釋型功能性隔膜質量的5 wt％～40 wt%。

7.如權利要求1～6任意一項所述的緩釋型功能性隔膜的制備方法，其特征在于，獲取基材組分A膜層，將功能組分B配制成溶液或懸浮液，以所述基材組分A膜層和所述溶液或懸浮液作為原料，通過采用涂覆、旋涂、噴涂、電泳、靜電紡絲工藝及其改進方法中的一種或者幾種方法在所述A膜層的表面上形成功能組分B膜層，得到至少一個基材組分A膜層與至少一個功能組分B膜層復合的多層復合隔膜。

8.如權利要求1～6任意一項所述的緩釋型功能性隔膜的制備方法，其特征在于，配制基材組分A的聚合物溶液或膠體溶液，然后加入功能組分B，混合均勻得到混合液，再以所述混合液為原料，通過涂覆、旋涂、噴涂、電泳、靜電紡絲工藝及其改進方法中的一種或者幾種方法形成膜層。

9.鋰電池，其特征在于，包括金屬鋰負極、正極、電解液和如權利要求1～6任意一項所述的緩釋型功能性隔膜或如權利要求7或8所述的制備方法制備得到的緩釋型功能性隔膜。