一种有机金属配合物以及氧化铝复合物的制备方法与产物技术

本发明专利技术提供了一种有机金属配合物，由双(2‑甲基‑8‑羟基喹啉‑N1,O8)‑(1,1'‑联苯‑4‑羟基)铝与8‑羟基喹啉铝按重量比为2‑5：5‑8混配而成，在高温分解过程产生的气氛可以在六方晶体中发生一定程度的嵌入及共生长，从而改变晶体的生长取向，并改善微观颗粒表面的原子结构组成，从而达到功能性材料晶体结构设计的目的，通过该有机金属配合物所获得的氧化铝复合物制成涂层后，隔膜吸水性能突出，在自放电方面、电压降以及常温循环性能方面明显优于普通氧化铝涂层隔膜，其制备方法简单实用，效果显著，适合规模化工业生产的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力锂电池制造领域，尤其是一种有机金属配合物以及氧化铝复合物的制备方法与产物。
技术介绍
随着新能源技术发展的迫切要求，锂离子动力电池凭借比能量密度高，无记忆效应以及相对环保等特性成为新能源技术的第一选择，但是普通的锂离子动力电池也存在着一定的安全隐患，主要表现在热失效，外力冲击以及跌落等情况下，电池由于隔膜破损等原因发生起火或爆炸。近年来，全球对于锂电池，尤其是动力锂电池的安全改善手段主要是通过陶瓷，也是就alfa相氧化铝涂敷等方法改善隔膜在外力和热冲击情况下的材料形变效果，以达到安全改善的目的。普通的氧化铝材料用于动力型锂电池主要有以下几方面缺陷：1.颗粒结构主要是无规形态为主，形成2-4微米厚度的涂层后，颗粒之间存在明显的空间间隙，不能较好地阻止锂枝晶已经金属沉积的增长，因为降低了陶瓷涂层隔膜的改善锂电池自放电的效果。2.由于锂电池隔膜涂层要求厚度很薄，一般在5微米厚度以内，因此要求氧化铝涂层的原始颗粒粒径一般在100-400nm之间。由此带来的负面问题是亚微米材料具有较强的吸水性，水分带入锂电池后会与电解液中的锂盐发生化学反应，破坏锂盐的离子传导能力已经形成HF，导致电池产生更严重的结构破坏。3.动力型锂电池需要保证10年以上的耐久性，因此要求陶瓷颗粒与粘合剂之间必须保持良好且持久的粘合性，目前的普通氧化铝表面活性点较低，一般在循环400-500次后出现明显的失效，不能满足动力型锂电池的基本需求。因此满足锂电池，尤其是动力锂电池安全性能需要的alfa相氧化铝材料及其制备也就成为了业内技术难点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种有机金属配合物。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供应用上述有机金属配合物制备氧化铝复合物的方法。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供上述制备方法所获得的产物——氧化铝复合物。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种有机金属配合物，由双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(CAS146162-54-1，分子式C32H25AlN2O3)和8-羟基喹啉铝(C27H18AlN3O3)组成，所述双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝与8-羟基喹啉铝的混配重量比为2-5：5-8。优选的，上述有机金属配合物，所述所述双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝与8-羟基喹啉铝的混配重量比为2:8。上述有机金属配合物的制备方法，具体步骤如下：(1)按组方量称取双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝与8-羟基喹啉铝为原料；(2)将称取好的双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝与8-羟基喹啉铝混合均匀，即得。上述有机金属配合物在制备氧化铝复合物方面的应用，可改变晶体的生长取向。根据实践得出的晶体结构的缺陷(空穴)机理,通过在晶体中加入上述有机金属配合物，其高温分解过程产生的气氛可以在六方晶体中发生一定程度的嵌入及共生长，从而改变晶体的生长取向，并改善微观颗粒表面的原子结构组成，从而达到功能性材料晶体结构设计的目的。优选的，应用上述有机金属配合物制备氧化铝复合物的方法，具体步骤为：(1)将高纯的氢氧化铝微粉通过干粉共混机，与无机氧化物添加剂和上述有机金属配合物共混制备氢氧化铝混合料，所述无机氧化物添加剂为氧化钡、氧化镁、氧化钇、氧化铬、氧化铁、氧化铯、氧化钛、氧化锰、氧化硅和氧化钙中的一种或任意组合，所述氢氧化铝微粉与无机氧化物添加剂和有机金属配合物的用量份数为氢氧化铝微粉920-970份、无机氧化物添加剂30-60份、有机金属配合物10-30份；(2)混合好的氢氧化铝混合料放置在氧化铝陶瓷坩埚内，进入推板式烧结窑，进行高温烧结，其中，烧结温度1100-1300℃，单组坩埚材料在烧结窑中停留时间为4-8小时，烧结过程在密闭的环境下进行，烧结气氛为含有浓度为10-25％(体积比)二氧化碳的热空气。优选的，上述氧化铝复合物的制备方法，所述步骤(1)中干粉共混机为双螺旋锥形混料机。优选的，上述氧化铝复合物的制备方法，所述步骤(1)中无机氧化物添加剂的颗粒粒径选取在0.8-4.0微米粒径范围具有较好的烧结效果。优选的，上述氧化铝复合物的制备方法，所述步骤(1)中无机氧化物添加剂使用前进行化学预处理，具体步骤为将无机氧化物添加剂放置在固化床反应器中，通入无机酸与空气混合的蒸气，其中无机酸为硝酸、盐酸或硫酸，无机酸的含量为2.0-6.0％(wt)，固化床表面的无机氧化物放置量在2.0-10.0kg/m2左右，在蒸气中的处理时间为30-80min,蒸气温度为20-50℃。由上述制备方法获得的氧化铝复合物，为片状结构，径厚比在8-30:1。所述径厚比采用晶体光学法进行测定，该方法是用旋转针台和偏光显微镜测定径厚比：首先将片状颗粒粉体粘在旋转针台的针尖上，然后将旋转针台固定在偏光显微镜载物台上；再然后旋转针柄将颗粒放平，先测量水平状态下的粒径；最后在旋转针柄90度，测量颗粒厚度。由此得到粒径和厚度，最后计算出径厚比。本专利技术的有益效果是：上述有机金属配合物，在高温分解过程产生的气氛可以在六方晶体中发生一定程度的嵌入及共生长，从而改变晶体的生长取向，并改善微观颗粒表面的原子结构组成，从而达到功能性材料晶体结构设计的目的，通过该有机金属配合物所获得的氧化铝复合物制成涂层后，隔膜吸水性能突出，在自放电方面、电压降以及常温循环性能方面明显优于普通氧化铝涂层隔膜，其制备方法简单实用，效果显著，适合规模化工业生产的需要。附图说明图1是成型后的氧化铝微粉形貌SEM对比；图2是本专利技术所述氧化铝复合物所制作的涂层隔膜，和普通商业化陶瓷隔膜(普通氧化铝涂层)的吸水性对比，其中，A为本专利技术所述氧化铝复合物涂层，B为市售氧化铝涂层；图3是氧化铝复合物制备电池后的容量衰减测试对比图；图4是氧化铝复合物制备电池后的自放电测试对比图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术所述技术方案作进一步的说明。实施例1一种有机金属配合物，由双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(CAS146162-54-1，分子式C32H25AlN2O3)和8-羟基喹啉铝(C27H1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机金属配合物，其特征在于：由双(2‑甲基‑8‑羟基喹啉‑N1,O8)‑(1,1'‑联苯‑4‑羟基)铝和8‑羟基喹啉铝组成，所述双(2‑甲基‑8‑羟基喹啉‑N1,O8)‑(1,1'‑联苯‑4‑羟基)铝与8‑羟基喹啉铝的混配重量比为2‑5：5‑8。

【技术特征摘要】
2015.03.06 CN 20151010071101.一种有机金属配合物，其特征在于：由双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-
(1,1'-联苯-4-羟基)铝和8-羟基喹啉铝组成，所述双(2-甲基-8-羟基喹啉
-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝与8-羟基喹啉铝的混配重量比为2-5：5-8。
2.根据权利要求1所述的有机金属配合物，其特征在于：所述所述双(2-
甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝与8-羟基喹啉铝的混配重量比
为2:8。
3.权利要求1所述的有机金属配合物在制备氧化铝复合物方面的应用，
可改变晶体的生长取向。
4.通过权利要求3所述有机金属配合物的应用，制备氧化铝复合物的方
法，其特征在于：具体步骤为：
(1)将高纯的氢氧化铝微粉通过干粉共混机，与无机氧化物添加剂和上
述有机金属配合物共混制备氢氧化铝混合料，所述无机氧化物添加剂为氧化
钡、氧化镁、氧化钇、氧化铬、氧化铁、氧化铯、氧化钛、氧化锰、氧化硅
和氧化钙中的一种或任意组合，所述氢氧化铝微粉与无机氧化物添加剂和有
机金属配合物的用量份数为氢氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琦，王玉来，刘彩玫，
申请(专利权)人：扬州中天利新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32