[發明專利]一種用于鋰硒電池的復合隔膜及其制備方法、鋰硒電池

在審

• 申請號: 202210588211.6
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN114927827A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 姜鵬;鞏超;鞠署元;王慶偉
• 申請（專利權）人: 山東海科創新研究院有限公司
• 主分類號: H01M50/446
• 分類號: H01M50/446;H01M50/451;H01M50/431;H01M50/417;H01M50/414;H01M50/403;H01M10/052
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉樂

1.一種用于鋰硒電池的復合隔膜，其特征在于，包括聚烯烴基膜；

復合在聚烯烴基膜至少一面上的導鋰離子聚合物涂層；

復合在導鋰離子聚合物涂層上的導電涂層；

所述導電涂層中包括金屬硒化物/石墨烯復合材料。

2.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述導鋰離子聚合物包括聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈和聚砜中的一種或多種；

所述金屬硒化物包括VIB族過渡金屬硒化物和/或后過渡金屬硒化物；

所述金屬硒化物為二維片層金屬硒化物。

3.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述金屬硒化物/石墨烯復合材料中，金屬硒化物分散負載在石墨烯片層上；

所述金屬硒化物包括二硒化鉬、二硒化鎢、三硒化鉍和硒化銦中的一種或多種；

所述導鋰離子聚合物涂層的厚度為1～10μm；

所述導電涂層的厚度為1～30μm。

4.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述導鋰離子聚合物涂層中還包括粘結劑；

所述粘結劑包括PVDF、PVDF-HFP、PAA、LA132、LA133和PTFE中的一種或多種；

所述導鋰離子聚合物涂層中，所述粘結劑的質量含量為5％～20％。

5.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述導電涂層中，所述金屬硒化物/石墨烯復合材料的質量含量為50％～95％；

所述金屬硒化物/石墨烯復合材料中，所述金屬硒化物的質量含量為10％～80％；

所述金屬硒化物/石墨烯復合材料由原料經溶劑熱再碳化后得到。

6.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述導電涂層中還包括粘結劑；

所述粘結劑包括PVDF、PVDF-HFP、PAA、LA132、LA133和PTFE中的一種或多種；

所述復合隔膜為用于鋰硒電池的功能隔膜。

7.根據權利要求1所述的復合隔膜，其特征在于，所述基膜包括聚乙烯基膜和/或聚丙烯基膜；

所述聚烯烴基膜為微孔膜；

所述聚烯烴基膜的另一面也可以復合其他有機功能涂層。

8.一種用于鋰硒電池的復合隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將導鋰離子聚合物、粘結劑和溶劑混合后，得到導鋰離子聚合物涂層漿料；

將上述步驟得到的導鋰離子聚合物涂層漿料涂覆在聚烯烴基膜的一側上，干燥后，得到預涂有導鋰離子聚合物涂層的聚烯烴基膜；

將金屬硒化物/石墨烯復合材料、粘結劑和溶劑經過攪拌混合后，得到導電涂層漿料；

將上述步驟得到的導電涂層漿料涂覆在導鋰離子聚合物涂層上，得到復合隔膜。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述聚烯烴基膜由濕法和/或干法工藝，經單向和/或雙向拉伸制備；或者，采用熱致相分離法制備；

所述攪拌混合包括高速攪拌混合；

所述金屬硒化物/石墨烯復合材料的制備方法包括以下步驟：

將金屬鹽、氧化石墨烯和混合溶劑混合后，加入硒和還原劑后，進行溶劑熱反應，再經過碳化處理后，得到金屬硒化物/石墨烯復合材料；

所述混合溶劑包括水和DMF；

所述溶劑熱反應的溫度為180～210℃；

所述溶劑熱反應的時間為10～15h；

所述碳化處理的溫度為600～1100℃；

所述碳化處理的時間為1～4h。

10.一種鋰硒電池，其特征在于，包括正極、負極、隔膜和電解液；

所述隔膜包括權利要求1～7任意一項所述的復合隔膜或權利要求8～9任意一項所述的制備方法制備的復合隔膜。