本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域,尤其是鋰離子電池材料領(lǐng)域,具體涉及一種鋰離子電池隔膜及其制備方法。
背景技術(shù):
鋰離子電池因其具有環(huán)保、能量密度高、質(zhì)量輕、充放電性能好、安全性能好等優(yōu)點(diǎn),已廣泛的應(yīng)用在日常的各個(gè)領(lǐng)域,并且隨著人們對(duì)清潔能源需求的增加其使用量也在迅速增長(zhǎng)。與此同時(shí),不斷出現(xiàn)的鋰離子電池質(zhì)量問(wèn)題及安全事故,使得鋰離子電池的品質(zhì)及安全性問(wèn)題也日益受到人們的關(guān)注。在鋰離子電池中有一層重要的組件叫做隔膜,它起到將正負(fù)極片隔開(kāi)放置電池短路同時(shí)保證充放電時(shí)離子的正常通過(guò)保證電池的正常工作的作用。其性能的好壞直接影響電話此的容量、倍率、壽命以及安全等性能。
目前已經(jīng)廣泛使用的商品化隔膜主要包括聚乙烯(pe)多孔膜、聚丙烯(pp)多孔膜、聚丙烯(pp)/聚乙烯(pe)/聚丙烯(pp)復(fù)合多孔膜。但是由于上述聚烯烴隔膜本體材料的熔點(diǎn)相對(duì)較低,大約130℃~165℃,當(dāng)電池受熱達(dá)到隔膜材料的熔點(diǎn)溫度附近時(shí),隔膜會(huì)出現(xiàn)明顯的尺寸收縮,產(chǎn)生孔洞,導(dǎo)致正負(fù)極接觸而短路,進(jìn)而引發(fā)電池燃燒爆炸的事故。因此,安全性一直是制約動(dòng)力型鋰離子電池發(fā)展的主要原因之一。電池的應(yīng)用給隔膜發(fā)展提出了新的要求,開(kāi)發(fā)具有高溫穩(wěn)定性、電化學(xué)性能優(yōu)異的新型隔膜是高能量電池體系的基本要求。
以耐熱性聚合物,如pet、pi等材料作為骨架所制備的多孔無(wú)紡布隔膜逐漸受到關(guān)注。與聚烯烴材料相比,該類(lèi)材料具有更高的軟化溫度,因而所制備的多孔隔膜具有更高的熱收縮溫度和更好的熱穩(wěn)定性;與無(wú)機(jī)陶瓷涂敷膜相比,由于具有更高的孔隙率和孔道連通性,隔膜表現(xiàn)出較高的離子電導(dǎo)率,能夠滿足鋰離子電池大倍率充放的要求。但是該類(lèi)隔膜的大孔結(jié)構(gòu)同樣容易導(dǎo)致自放電、漏液、短路等問(wèn)題,從而影響鋰離子電池的安全性與穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋰離子電池隔膜,包括無(wú)紡布隔膜、具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物和多巴胺,所述聚合物填充于所述無(wú)紡布隔膜的孔隙中,所述多巴胺涂覆于所述無(wú)紡布隔膜表面。
本發(fā)明所述無(wú)紡布隔膜的材料優(yōu)選包括聚酰亞胺、聚酰胺、聚砜、聚丙烯腈、聚酯、纖維素、聚醚醚酮、聚磷腈、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇咪唑啉、聚對(duì)苯酰胺、聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺和聚芳醚砜酮中的任意一種或至少兩種的組合,其中,典型但非限制性的組合為:聚酰亞胺和聚酰胺的組合、聚砜和聚丙烯腈的組合、聚酯和纖維素的組合、聚醚醚酮和聚磷腈的組合、聚苯硫醚和聚丙烯酸酯的組合、聚乙烯醇咪唑啉和聚對(duì)苯酰胺的組合、聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺和聚芳醚砜酮的組合,優(yōu)選聚酰亞胺、聚酰胺、聚酯、纖維素和聚丙烯酸酯中的任意一種或至少兩種的組合。
本發(fā)明的目的之二在于提供如目的之一所述鋰離子電池隔膜的制備方法,包括如下步驟:
(1)將聚合物單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑在溶劑中混合,得到混合液;
(2)將無(wú)紡布隔膜在步驟(1)所得混合液中浸漬后取出,反應(yīng)后浸涂一層多巴胺,即得。
本發(fā)明步驟(1)優(yōu)選具體為:
將聚合物單體與交聯(lián)劑在溶劑中混合,得到第一混合液,將引發(fā)劑與所述第一混合液混合,得到混合液;所述第一混合液的濃度為1wt%~80wt%,例如1wt%、2wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%或80wt%等,所述聚合物單體與所述交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1:1~1:10,例如1:1、1:2、1:3、1:45、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10等,所述引發(fā)劑的質(zhì)量與所述聚合物單體與交聯(lián)劑的總質(zhì)量的比例為1:50~1:200,例如1:50、1:60、1:80、1:100、1:110、1:130、1:150、1:180、1:190或1:200等。
本發(fā)明所述混合液中優(yōu)選還包括無(wú)機(jī)納米粒子。無(wú)機(jī)納米粒子增加隔膜的機(jī)械性能和耐高溫性能。
優(yōu)選地,所述無(wú)機(jī)納米粒子為氧化鋁、硫酸鋇和二氧化硅中的任意一種或至少兩種的組合,其中典型但非限制性的組合為:氧化鋁和硫酸鋇的組合、氧化鋁和二氧化硅的組合、二氧化硅和硫酸鋇的組合。
優(yōu)選地,所述無(wú)機(jī)納米粒子的質(zhì)量與所述聚合物單體與交聯(lián)劑的總質(zhì)量的比例為0.01:1~1:1,例如0.01:1、0.02:1、0.05:1、0.1:1、0.2:1、0.5:1、0.6:1、0.8:1、0.9:1或1:1等。無(wú)機(jī)納米粒子的添加量過(guò)多會(huì)影響聚合反應(yīng)場(chǎng),不利于聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成。
本發(fā)明所述引發(fā)劑優(yōu)選包括油溶性引發(fā)劑或水溶性引發(fā)劑。
優(yōu)選地,所述油溶性引發(fā)劑包括油溶性偶氮類(lèi)引發(fā)劑或過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑。
優(yōu)選地,所述水溶性引發(fā)劑包括過(guò)硫酸鹽、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉和偶氮二氰基戊酸中的任意一種或至少兩種的組合,其中,典型但非限制性的組合為:過(guò)硫酸鹽和偶氮二異丁脒鹽酸鹽的組合、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽和偶氮二異丁咪唑啉的組合、過(guò)硫酸鹽和偶氮二氰基戊酸的組合。
本發(fā)明所述溶劑優(yōu)選包括水、丙酮、甲苯和乙醇中的任意一種或至少兩種的組合,其中,典型但非限制性的組合為:水和丙酮的組合、甲苯和乙醇的組合、水和乙醇的組合。
本發(fā)明所述聚合物單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸酯類(lèi)單體或丙烯酰胺類(lèi)單體中的任意一種或至少兩種的組合,其中,典型但非限制性的組合為:丙烯酸和甲基丙烯酸的組合、醋酸乙烯酯和丙烯腈的組合、丙烯酸酯類(lèi)單體和丙烯酰胺類(lèi)單體的組合。其中,丙烯酰胺類(lèi)單體是水溶性的,丙烯酸、甲基丙烯酸、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯酸酯類(lèi)單體都是油溶性的
優(yōu)選地,所述丙烯酸酯類(lèi)單體包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2羥基丙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一種或至少兩種的組合,其中,典型但非限制性的組合為:甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯的組合、甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸-2-乙基己酯的組合、甲基丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸月桂酯的組合、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯和甲基丙烯酸-2羥基丙酯的組合、丙烯酸乙酯和丙烯酸正丁酯的組合、丙烯酸異丁酯和丙烯酸仲丁酯的組合、丙烯酸叔丁酯和丙烯酸正丙酯的組合、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸-2-羥基乙酯的組合、丙烯酸-2-羥基丙酯和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的組合。
優(yōu)選地,所述丙烯酰胺類(lèi)單體包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-叔丁基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、n-異丙基丙烯酰胺、肉桂酰胺和n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合,其中,典型但非限制性的組合為:丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的組合、n-叔丁基丙烯酰胺和雙丙酮丙烯酰胺的組合、2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸和n-異丙基丙烯酰胺的組合、肉桂酰胺和n-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺的組合。
本發(fā)明所述交聯(lián)劑優(yōu)選包括水溶性交聯(lián)劑或油溶性交聯(lián)劑;
優(yōu)選地,所述水溶性交聯(lián)劑包括聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇雙丙烯酸酯、n-羥甲基丙烯酸酰胺、n-(異丁氧基)甲基丙烯酰胺、n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺和n,n’-乙烯基雙丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合,其中,典型但非限制性的組合為:聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚乙二醇雙丙烯酸酯的組合、n-羥甲基丙烯酸酰胺和n-(異丁氧基)甲基丙烯酰胺的組合、n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺和n,n’-乙烯基雙丙烯酰胺的組合。
優(yōu)選地,所述油溶性交聯(lián)劑優(yōu)選包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇雙丙烯酸酯,n-羥甲基丙烯酸酰胺、n-(異丁氧基)甲基丙烯酰胺、n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺和n,n’-乙烯基雙丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合,其中,典型但非限制性的組合為:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的組合、聚乙二醇雙丙烯酸酯和n-羥甲基丙烯酸酰胺的組合、n-(異丁氧基)甲基丙烯酰胺和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯的組合、n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺和n,n’-乙烯基雙丙烯酰胺的組合。
本發(fā)明步驟(2)所述反應(yīng)的時(shí)間為0.2h~1h,例如0.2h、0.25h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.75h、0.8h、0.9h或1h等,優(yōu)選0.5~0.75h;所述反應(yīng)的溫度為60℃~80℃,例如60℃、62℃、64℃、67℃、68℃、70℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、79℃或80℃等,優(yōu)選64℃~75℃。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明至少具有如下有益效果:
本發(fā)明通過(guò)將無(wú)紡布通過(guò)具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物和多巴胺進(jìn)行改性,繼承了無(wú)紡布隔膜適用范圍廣、成本低、耐熱性好的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)提高了隔膜的親液性,使其具有更高的吸附電解液的性能,高倍率循環(huán)性能好,在10c的電流密度下充放電效率達(dá)到96%以上,循環(huán)20次電池容量平均保持初始容量的95%以上。本發(fā)明解決了無(wú)紡布隔膜大孔徑和不均勻的問(wèn)題,安全性好,普適性高,通過(guò)對(duì)材料的選擇既能滿足動(dòng)力型鋰離子電池對(duì)隔膜的需求,也能滿足便攜性鋰離子電池對(duì)隔膜的需求。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
為更好地說(shuō)明本發(fā)明,便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案,本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了,所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明,不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
本申請(qǐng)以熱穩(wěn)定性、保液率、充放電曲線等參數(shù)來(lái)表征所述隔膜的性能,上述參數(shù)的測(cè)定分別按照下述方式測(cè)定:
熱穩(wěn)定性測(cè)試:將無(wú)紡布隔膜和聚合物改性的復(fù)合隔膜在180℃條件下處理0.5h后測(cè)定隔膜的收縮率。其中熱收縮率=100*a1-a2/a1,a1為隔膜的初始面積,a2為隔膜加熱后的面積。
保液率測(cè)試:首先測(cè)定復(fù)合隔膜的干重m0與復(fù)合隔膜吸收飽和電解液后的質(zhì)量m,然后測(cè)定復(fù)合隔膜在室外放置15h后的質(zhì)量mt,保液率=100*(mt-m)/(m-m0)。
充放電曲線的測(cè)定:以磷酸鐵鋰和鋰片為對(duì)電極制備扣式電池,采用land測(cè)試儀和10c的倍率測(cè)定電池的充放電曲線,測(cè)試的電壓范圍為2.5v~4.2v。
實(shí)施例1
稱(chēng)取10g聚合物單體甲基丙烯酸甲酯和1g交聯(lián)劑三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,將甲基丙烯酸甲酯與三羥甲基丙烷三丙烯酸酯溶于2.75g丙酮溶液中,配制成質(zhì)量百分比為80%的聚合物單體-交聯(lián)劑溶液。
然后按照引發(fā)劑與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量比1:200量取0.055g引發(fā)劑偶氮二異丁脒鹽酸鹽,將引發(fā)劑溶于聚合物單體溶液中,加入二氧化硅納米粒子,氧化鋁納米粒子與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量的比例為0.1:1,攪拌均勻;將聚酰亞胺(pi)無(wú)紡布隔膜在上述混合溶液中浸漬10min后取出,在64℃處理0.5h,浸涂一層多巴胺,即得到復(fù)合隔膜。
對(duì)本實(shí)施例制備的復(fù)合隔膜進(jìn)行性能檢測(cè),結(jié)果如下:
復(fù)合隔膜的在200℃處理1.5h后的收縮率為0%,說(shuō)明復(fù)合隔膜具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。
復(fù)合隔膜在空氣環(huán)境中放置15h后的保液率為74%,而聚酰亞胺無(wú)紡布隔膜的保液率為0%,保液性優(yōu)于原膜。
以磷酸鐵鋰(lifepo4)為正極材料,鋰片為負(fù)極材料,本實(shí)施例制備的復(fù)合隔膜為隔膜,電解液采用蘇州巴斯夫電池材料有限公司提供的sz-ssde-nim-006,組裝成扣式電池,測(cè)定其循環(huán)性能。本實(shí)施例制備的復(fù)合隔膜的鋰離子電池在10c倍率下循環(huán)20次后放電比容量保持率為98.6%。
對(duì)比例1-1
與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:省去浸涂多巴胺的步驟。
復(fù)合隔膜的在200℃處理1.5h后的收縮率為0%。
復(fù)合隔膜在空氣環(huán)境中放置15h后的保液率為26%。
以磷酸鐵鋰(lifepo4)為正極材料,鋰片為負(fù)極材料,制備的復(fù)合隔膜為隔膜,電解液采用蘇州巴斯夫電池材料有限公司提供的sz-ssde-nim-006,組裝成扣式電池,測(cè)定其循環(huán)性能。制備的復(fù)合隔膜的鋰離子電池在10c倍率下循環(huán)10次后放電比容量保持率為88.6%。
對(duì)比例1-2
與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:省去聚合物。
復(fù)合隔膜的在200℃處理1.5h后的收縮率為9.8%。
復(fù)合隔膜在空氣環(huán)境中放置15h后的保液率為27%。
以磷酸鐵鋰(lifepo4)為正極材料,鋰片為負(fù)極材料,制備的復(fù)合隔膜為隔膜,電解液采用蘇州巴斯夫電池材料有限公司提供的sz-ssde-nim-006,組裝成扣式電池,測(cè)定其循環(huán)性能。制備的復(fù)合隔膜的鋰離子電池在10c倍率下循環(huán)10次后放電比容量保持率為72.6%。
對(duì)比例1-3
與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于處理時(shí)序不同,具體為:
稱(chēng)取10g聚合物單體甲基丙烯酸甲酯和1g交聯(lián)劑三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,將甲基丙烯酸甲酯與三羥甲基丙烷三丙烯酸酯溶于2.75g丙酮溶液中,配制成質(zhì)量百分比為80%的聚合物單體-交聯(lián)劑溶液。
然后按照引發(fā)劑與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量比1:200量取0.055g引發(fā)劑偶氮二異丁脒鹽酸鹽,將引發(fā)劑溶于聚合物單體溶液中,加入二氧化硅納米粒子,氧化鋁納米粒子與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量的比例為0.1:1,攪拌均勻;將聚酰亞胺(pi)無(wú)紡布浸涂一層多巴胺,隔膜在上述混合溶液中浸漬10min后取出,在64℃處理0.5h,即得到復(fù)合隔膜。
復(fù)合隔膜的在200℃處理1.5h后的收縮率為1.8%。
復(fù)合隔膜在空氣環(huán)境中放置15h后的保液率為47%。
以磷酸鐵鋰(lifepo4)為正極材料,鋰片為負(fù)極材料,制備的復(fù)合隔膜為隔膜,電解液采用蘇州巴斯夫電池材料有限公司提供的sz-ssde-nim-006,組裝成扣式電池,測(cè)定其循環(huán)性能。制備的復(fù)合隔膜的鋰離子電池在10c倍率下循環(huán)10次后放電比容量保持率為82.6%。
實(shí)施例2
稱(chēng)取5g聚合物單體甲基丙烯酸和1g交聯(lián)劑n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺,將甲基丙烯酸和n,n’-亞甲基雙丙烯酰胺溶于9g甲苯溶液中配制成質(zhì)量百分比為40%的聚合物單體-交聯(lián)劑溶液。
然后按照引發(fā)劑與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量比1:100量取0.06g引發(fā)劑過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑,將引發(fā)劑溶于聚合物單體溶液中,加入氧化鋁納米粒子,氧化鋁納米粒子與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量的比例為0.05:1,攪拌均勻;將聚砜無(wú)紡布隔膜在上述混合溶液中浸漬8min后取出,在70℃處理0.5h,浸涂一層多巴胺,即得聚合物包覆改性的無(wú)紡布復(fù)合隔膜。
復(fù)合隔膜的在200℃處理1.5h后的收縮率為0%。
復(fù)合隔膜在空氣環(huán)境中放置15h后的保液率為67%,而聚砜無(wú)紡布隔膜的保液率為0%,保液性優(yōu)于原膜。
以磷酸鐵鋰(lifepo4)為正極材料,鋰片為負(fù)極材料,電解液采用蘇州巴斯夫電池材料有限公司提供的sz-ssde-nim-006組裝扣式電池測(cè)定隔膜的循環(huán)性能。采用本實(shí)施例制備的復(fù)合隔膜的鋰離子電池在10c倍率下循環(huán)20次后放電比容量保持率為98.4%。
實(shí)施例3
稱(chēng)取1g聚合物單體丙烯腈和1g交聯(lián)劑n-(異丁氧基)甲基丙烯酰胺,將丙烯腈和n-(異丁氧基)甲基丙烯酰胺溶于198g乙醇溶液中配制成質(zhì)量百分比為1%的聚合物單體-交聯(lián)劑溶液,
然后按照引發(fā)劑與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量比1:50量取0.04g引發(fā)劑偶氮二氰基戊酸,將引發(fā)劑溶于聚合物單體溶液中,攪拌均勻;將聚丙烯腈無(wú)紡布隔膜在上述混合溶液中浸漬5min后取出,在60℃處理1h,浸涂一層多巴胺,即得聚合物包覆改性的無(wú)紡布復(fù)合隔膜。
復(fù)合隔膜的在200℃處理1.5h后的收縮率為0%。
復(fù)合隔膜在空氣環(huán)境中放置15h后的保液率為35%,而聚丙烯腈無(wú)紡布隔膜的保液率為0%,保液性優(yōu)于原膜。
以磷酸鐵鋰(lifepo4)為正極材料,鋰片為負(fù)極材料,電解液采用蘇州巴斯夫電池材料有限公司提供的sz-ssde-nim-006組裝扣式電池測(cè)定復(fù)合隔膜的循環(huán)性能。采用本實(shí)施例制備的復(fù)合隔膜的鋰離子電池在10c倍率下循環(huán)20次后放電比容量保持率為95.2%。
實(shí)施例4
稱(chēng)取9g聚合物單體甲基丙烯酰胺和1g交聯(lián)劑聚乙二醇二甲基丙烯酸酯,將甲基丙烯酰胺和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯溶于4.28g去離子水中配制成質(zhì)量百分比為70%的聚合物單體-交聯(lián)劑溶液。
然后按照引發(fā)劑與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量比1:150量取0.067g引發(fā)劑過(guò)硫酸鹽,將引發(fā)劑溶于聚合物單體溶液中,攪拌均勻;將纖維素?zé)o紡布隔膜在上述混合溶液中浸漬9min后取出,在80℃處理1h,浸涂一層多巴胺,即得聚合物包覆改性的無(wú)紡布復(fù)合隔膜。
復(fù)合隔膜的在200℃處理1.5h后的收縮率為0%。
復(fù)合隔膜在空氣環(huán)境中放置15h后的保液率為61%,而纖維素?zé)o紡布隔膜的保液率為0%,保液性優(yōu)于原膜。
以磷酸鐵鋰(lifepo4)為正極材料,鋰片為負(fù)極材料,電解液采用蘇州巴斯夫電池材料有限公司提供的sz-ssde-nim-006組裝扣式電池測(cè)定復(fù)合隔膜的循環(huán)性能。采用本實(shí)施例制備的復(fù)合隔膜的鋰離子電池在1c倍率下循環(huán)100次后放電比容量保持率為98.7%。
實(shí)施例5
稱(chēng)取6g聚合物單體雙丙酮丙烯酰胺和1g交聯(lián)劑聚乙二醇雙丙烯酸酯,將雙丙酮丙烯酰胺和聚乙二醇雙丙烯酸酯溶于16.3g去離子水中配制成質(zhì)量百分比為30%的聚合物單體-交聯(lián)劑溶液;
然后按照引發(fā)劑與聚合物單體-交聯(lián)劑質(zhì)量比1:80量取0.088g引發(fā)劑過(guò)偶氮二氰基戊酸,將引發(fā)劑溶于聚合物單體溶液中,攪拌均勻;將聚磷腈無(wú)紡布隔膜在上述混合溶液中浸漬7min后取出,在75℃處理1.2h,浸涂一層多巴胺,即得聚合物包覆改性的無(wú)紡布復(fù)合隔膜。
復(fù)合隔膜的在200℃處理1.5h后的收縮率為0%。
復(fù)合隔膜在空氣環(huán)境中放置15h后的保液率為38%,而聚磷腈無(wú)紡布隔膜的保液率為0%,保液性優(yōu)于原膜。
以磷酸鐵鋰(lifepo4)為正極材料,鋰片為負(fù)極材料,電解液采用蘇州巴斯夫電池材料有限公司提供的sz-ssde-nim-006組裝扣式電池測(cè)定復(fù)合隔膜的循環(huán)性能。采用本實(shí)施例制備的復(fù)合隔膜的鋰離子電池在10c倍率下循環(huán)20次后放電比容量保持率為97.1%。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型,這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說(shuō)明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。