本發(fā)明涉及電池，特別涉及一種氣體吸附劑、電池極片、電池隔膜和電池。

背景技術：

1、鈉離子電池中的電極材料在高電壓狀態(tài)下與電解液中的成分發(fā)生化學反應，導致電解液和雜質分解發(fā)生副反應并產生主要氣體二氧化碳，從而導致電池內部鼓脹，影響電池的循環(huán)性能，現(xiàn)有技術中有的通過使用硬碳、軟碳等多孔材料作為電池的負極，多孔材料用于吸附氣體，然而所吸附的氣體會占據(jù)鈉的有效吸附位點且降低電解液浸潤性和負極的容量；為了提高對電池中副反應產生的氣體，還是會設置由金屬有機骨架材料制成的吸附氣體單元，例如公開號為cn118263552a的發(fā)明專利，但是發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，金屬有機骨架材料與電解液也會發(fā)生反應，會消耗電解液和金屬有機骨架材料等。還有的使用消除脹氣的鋁塑膜，例如公開號為cn?106450046?b的發(fā)明專利，所公開的鋰電池包裝用耐水防脹氣鋁塑膜由外到內依次有耐刮層、鋁箔層、化學防護層、吸收層和阻隔層，耐刮層與鋁箔層之間、化學防護層與吸收層之間和吸收層與阻隔層之間均有黏膠層，鋁箔層與化學防護層形成在一起，然而這種方式無法及時排出在電池極片層級之間吸附的氣體，使得電池極片表面仍然吸附著氣體，影響電池極片和電解液之間的界面，導致電池容量受到損失。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的為提供一種氣體吸附劑、電池極片、電池隔膜和電池，以解決現(xiàn)有技術中電池極片產氣導致電池容量下降，且電解液和金屬有機骨架材料會發(fā)生反應的技術問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提出一種氣體吸附劑，包括cof材料或mof材料和包覆在所述cof材料或mof材料表面的包覆層，所述包覆層用于隔絕電解液。

3、進一步地，所述cof材料或mof材料上存在酸性官能團或堿性官能團。

4、進一步地，所述包覆層為氧化石墨烯，單層石墨烯、碳層、有機羥基化合物鈉鹽、二氟磷酸鈉、聚氧化乙烯、丙酸鈉-1,2-13c2、碳酸鈉、氧化鈉和氟化鈉中的一種或多種。

5、進一步地，所述cof材料或mof材料的吸附容量高于0.2mmol/g，粒徑小于60μm。

6、進一步地，所述mof材料為cu-mof-74、zn-mof-5、cu-hkust-1中的一種或多種。

7、本發(fā)明第二方面提出一種電池極片，包括集流體，以及電池隔膜，所述電池隔膜位于所述集流體的至少一個表面上，所述電池隔膜由漿料涂覆在集流體上形成，所述漿料包括上述實施例中所述的氣體吸附劑。

8、進一步地，所述漿料還包括活性物質、粘結劑、導電劑和溶劑，所述氣體吸附劑占所述活性物質、粘結劑、導電劑總和的質量百分比為0.05％～5％。

9、進一步地，所述氣體吸附劑的添加量依據(jù)公式：m＝n/n，其中，m為mof材料或cof材料的質量，n為電池極片與電解液發(fā)生反應產生氣體的摩爾質量，n為每克mof材料或cof材料所吸附氣體的摩爾質量

10、本發(fā)明第三方面提出一種電池隔膜，包括上述實施例中所述的氣體吸附劑，所述氣體吸附劑涂覆在所述電池隔膜上。

11、本發(fā)明第四方面提出一種電池，包括上述電池極片和/或上述電池隔膜。

12、有益效果：

13、本發(fā)明的一種氣體吸附劑，包括cof材料或mof材料和包覆在所述cof材料或mof材料表面的包覆層，所述包覆層用于隔絕電解液。cof材料或mof材料能夠吸附固定二氧化碳，防止脹氣和影響正負極和電解液之間的液相固相界面，并能一定程度上降低電解液的消耗，保證電池極片得到良好的浸潤性，避免了電池容量的損失；包覆層在電解液中不溶解，保持一定的氣體傳輸通道，隔絕電子并保留離子通道，防止電解液與cof材料或mof材料進行反應。通過氣體吸附劑將電池產生的氣體固定住，且在電池極片層添加氣體吸附劑能較有效地與正負極活性物質吸附產生競爭，可以減少正負極由于吸附氣體帶來的容量損失，也不會任由其體積膨脹而引起電池的失效。

技術特征：

1.一種氣體吸附劑，其特征在于，包括cof材料或mof材料和包覆在所述cof材料或mof材料表面的包覆層，所述包覆層用于隔絕電解液。

2.根據(jù)權利要求1所述的氣體吸附劑，其特征在于，所述cof材料或mof材料上存在酸性官能團或堿性官能團。

3.根據(jù)權利要求1所述的氣體吸附劑，其特征在于，所述包覆層為氧化石墨烯，單層石墨烯、碳層、有機羥基化合物鈉鹽、二氟磷酸鈉、聚氧化乙烯、丙酸鈉-1,2-13c2、碳酸鈉、氧化鈉和氟化鈉中的一種或多種。

4.根據(jù)權利要求1所述的氣體吸附劑，其特征在于，所述cof材料或mof材料的吸附容量高于0.2mmol/g，粒徑小于60μm。

5.根據(jù)權利要求1所述的氣體吸附劑，其特征在于，所述mof材料為cu-mof-74、zn-mof-5、cu-hkust-1中的一種或多種。

6.一種電池極片，其特征在于，包括集流體，以及電池隔膜，所述電池隔膜位于所述集流體的至少一個表面上，所述電池隔膜由漿料涂覆在集流體上形成，所述漿料包括權利要求1-5中任意一項所述的氣體吸附劑。

7.根據(jù)權利要求6所述的電池極片，其特征在于，所述漿料還包括活性物質、粘結劑、導電劑和溶劑，所述氣體吸附劑占所述活性物質、粘結劑、導電劑總和的質量百分比為0.05％～5％。

8.根據(jù)權利要求7所述的電池極片，其特征在于，所述氣體吸附劑的添加量依據(jù)公式：m＝n/n，其中，m為mof材料或cof材料的質量，n為電池極片與電解液發(fā)生反應產生氣體的摩爾質量，n為每克mof材料或cof材料所吸附氣體的摩爾質量。

9.一種電池隔膜，其特征在于，包括權利要求1-5中任意一項所述的氣體吸附劑，所述氣體吸附劑涂覆在所述電池隔膜上。

10.一種電池，其特征在于，包括如權利要求6-8中任一項所述的電池極片和/或權利要求9中所述的電池隔膜。

技術總結
本發(fā)明公開了一種氣體吸附劑，包括COF材料或MOF材料和包覆在所述COF材料或MOF材料表面的包覆層，所述包覆層用于隔絕電解液。COF材料或MOF材料能夠吸附固定二氧化碳，防止脹氣和影響正負極和電解液之間的液相固相界面，并能一定程度上降低電解液的消耗，保證電池極片得到良好的浸潤性，避免了電池容量的損失；包覆層在電解液中不溶解，保持一定的氣體傳輸通道，隔絕電子保留離子通道，防止電解液與COF材料或MOF材料進行反應。通過氣體吸附劑將電池產生的氣體固定住，且在電池極片層添加氣體吸附劑能較有效地與正負極活性物質吸附產生競爭，可以減少正負極由于吸附氣體帶來的容量損失，也不會任由其體積膨脹而引起電池的失效。

技術研發(fā)人員：羅春燕
受保護的技術使用者：孚能科技（贛州）股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19