[發(fā)明專利]一種鋰電池聚氨酯復(fù)合隔膜的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210235853.8 | 申請日： | 2022-03-10 |
| 公開（公告）號： | CN114865216A | 公開（公告）日： | 2022-08-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 查國君;胡耐根 | 申請（專利權(quán)）人： | 新余學(xué)院 |
| 主分類號： | H01M50/403 | 分類號： | H01M50/403;H01M50/44;H01M50/446;H01M50/457;H01M50/489 |
| 代理公司： | 新余市渝星知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36124 | 代理人： | 廖平 |
| 地址： | 338000 江西*** | 國省代碼： | 江西;36 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋰電池 聚氨酯 復(fù)合 隔膜 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種鋰電池聚氨酯復(fù)合隔膜的制備方法，它涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域；包括以下步驟：步驟一：先將PU溶于二甲基乙酰胺(DMAC)溶劑中，在80?150℃下連續(xù)攪拌，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10?18％的溶液；步驟二：通過電壓8?15kV靜電紡絲，注射器推進(jìn)速度為1.0?1.5mL/h；步驟三：將PU納米纖維在50?80℃烘箱中烘干10?15h后，切割成PU隔膜；步驟四：將溶解在DMAC中的陶瓷材料填充PU納米纖維，50?80℃烘干10?15h，然后切割成PUC隔膜。與Celgard隔膜組裝NCM811電極相比，PUC隔膜組裝的NCM811電極具有更高的循環(huán)穩(wěn)定性，且與PU和Celgard隔膜組裝的NCM811電極相比，PUC隔膜組裝的NCM811電極具有更高的倍率性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰電池聚氨酯復(fù)合隔膜的制備方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池作為一種能量密度和功率密度高、自放電率低、循環(huán)壽命長的高效儲能系統(tǒng)，越來越受到人們的關(guān)注。鋰離子電池中的隔膜在防止正負(fù)極電子接觸及Li+傳輸方面起著至關(guān)重要的作用。商業(yè)化聚乙烯(PE)和聚烯烴(PP)隔膜由于具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于鋰離子電池隔膜中。然而，PE和PP兩種隔膜與液體電解質(zhì)的親和力差、孔隙率低和熱穩(wěn)定性差嚴(yán)重影響了鋰離子電池的電化學(xué)性能。通過薄層涂層/摻雜無機(jī)納米粒子、聚合物材料或聚合物與無機(jī)材料的混合物改性PE和PP隔膜，提高電解質(zhì)的潤濕性、熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性，提高與液體電解質(zhì)的親和力和電池安全性。
為了進(jìn)一步改進(jìn)鋰電池電池隔膜性能，有研究人員利用靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維隔膜，以提高鋰電池電池的性能。靜電紡絲納米纖維具有良好的力學(xué)性能、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、良好的連通孔結(jié)構(gòu)、高孔隙率、高吸收率、高離子電導(dǎo)率。幸運的是，聚氨酯(PU)是一種被廣泛研究和應(yīng)用的高性能材料。聚氨酯納米纖維因其優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱性、穩(wěn)定性和耐化學(xué)性而受到廣泛關(guān)注。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足問題；本發(fā)明的目的在于提供一種鋰電池聚氨酯復(fù)合隔膜的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的制備方法，包括以下步驟：
步驟一：先將PU溶于二甲基乙酰胺(DMAC)溶劑中，在80-150℃下連續(xù)攪拌，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-18％的溶液；
步驟二：通過電壓8-15kV靜電紡絲，注射器推進(jìn)速度為1.0-1.5 mL/h；
步驟三：將PU納米纖維在50-80℃烘箱中烘干10-15h后，切割成PU隔膜；
步驟四：將溶解在DMAC中的陶瓷材料填充PU納米纖維，50-80℃烘干10-15h，然后切割成PUC隔膜。
作為優(yōu)選，步驟一中，PU的型號為85A，相對分子質(zhì)量為15000。
作為優(yōu)選，步驟一中，攪拌的速度為50-100rpm。
作為優(yōu)選，切割后的PU隔膜和PUC隔膜，其直徑保持一致，均為10-15mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本研究采用靜電紡絲 PU納米纖維填充陶瓷(Al2O3)材料，制備了三維層狀PUC隔膜。PUC納米纖維隔膜具有良好的力學(xué)性能和高的熱穩(wěn)定性，而PUC隔膜與 LiNi0.8CO0.1Mn0.1O2(NCM811)組裝的電池增強(qiáng)了離子親和性、電解質(zhì)潤濕性和Li+電導(dǎo)率。
與Celgard隔膜組裝NCM811電極相比，PUC隔膜組裝的NCM811 電極具有更高的循環(huán)穩(wěn)定性，且與PU和Celgard隔膜組裝的NCM811 電極相比，PUC隔膜組裝的NCM811電極具有更高的倍率性能。
具體實施方式
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