【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池隔膜，尤其涉及一种功能型锂电池隔膜及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子电池作为目前综合性能最佳的电池体系，具有体积小、高比能量、高循环寿命、无记忆效应、绿色无污染等特性，因此锂离子电池在储能体系中迅速发展为主要的储能电源并成功应用于电动车与消费电子产品领域。然而随着锂离子电池发展的深入与锂离子电池使用环境的复杂性提升，锂离子电池在电动汽车与消费电子产品的各种应用中，电池容量、循环寿命与安全性的改进都是迫切需要的。
2、锂离子作为锂离子电池中的电荷载体，是保证电池运行不可缺少的介质，鉴于业界在锂离子电池的研究，发现固体电解质界面相(sei)形式存在的非活性锂和与电极脱离接触失去导电通路的金属态锂，造成锂离子电池中锂的不可逆消耗，因此被认为是容量衰减和寿命不足的主要原因。
3、如果能够实现非活性锂激活和重新利用，弥补电池的锂损失，就可以有效提升了锂离子电池的循环能力，对电池稳定循环产生积极作用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种功能型锂电池隔膜及其制备方法和应用。本专利技术的功能型锂电池隔膜能够实现非活性锂的有效激活和重新利用，弥补电池的锂损失，可以有效提升锂离子电池的循环能力，对电池稳定循环产生积极作用。
2、为此，第一方面，本专利技术实施例提供了一种功能型锂电池隔膜，包括：1um-25um的基膜和涂布在基膜之上0.2um-30um的涂层材料；
3、按照质量比，所述涂层材料包括：3wt％-22wt％
4、其中，所述碘化合物中的碘离子包括三碘阴离子，通过所述三碘阴离子与电池充放电循环过程中产生的锂枝晶的非活性金属锂发生氧化还原反应，使非活泼金属锂被激活为活性的锂离子重新参与到充放电循环中。
5、优选的，所述碘化合物包括碘化锂、碘化钠、碘化钡、三碘化锑、碘化钾或碘化铝中的一种或多种组合。
6、优选的，所述固态电解质包括：石榴石型固态电解质材料、nasicon型固态电解质材料、钙钛矿型固态电解质材料及其衍生材料中的一种；
7、所述石榴石型固态电解质具体为：li7a3x2o12，其中a为la、ca、sr、ba、k等中的一种或多种，x为zr、ta、nb、hf等中的一种或多种；
8、所述nasicon型固态电解质具体为：li1+xaxx2-x(po4)3，其中x＝0.01-0.5，a为al、y、ga、cr、in、fe、se、la等中的一种或多种，x为ti、ge、ta、zr、sn、fe、v、hf等中的一种或多种；
9、所述钙钛矿型固态电解质具体为：li3xa2/3-xxo3，其中x＝0.01-0.5，a为la、al、mg、fe、ta等中的一种或多种，x为ti、nb、sr、pr等中的一种或多种。
10、优选的，所述隔膜中基膜包括：聚乙烯pe膜、聚丙烯pp膜、陶瓷隔膜或纤维膜中的一种或多种。
11、优选的，所述导电添加剂包括：导电炭黑、导电石墨、石墨烯、碳纤维、气相生长炭纤维vgcf、碳纳米管、乙炔黑的一种或者多种混合；
12、所述粘结剂包括：聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、羟乙基纤维素中的一种或者多种混合；
13、所述助磨剂包括：聚合多元醇、聚合醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇、二乙二醇中的一种或多种组合；
14、所述助剂包括：聚醚类、硅油、聚乙烯醇、聚氧乙烯烷基酚醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯烷基胺或聚氧乙烯酰胺的一种或几种组合。
15、第二方面，本专利技术实施例提供了一种上述第一方面所述的功能型锂电池隔膜的制备方法，所述制备方法包括：
16、按所需比称取碘化合物、固态电解质材料、助磨剂和溶剂进行砂磨混合，得到纳米级混合浆料；所述纳米级混合浆料的粒径为150nm-1um；
17、按照所需比称在所述纳米级混合浆料中加入导电添加剂、粘结剂及助剂，分散均匀得到涂覆浆料；
18、将涂覆浆料涂布至基膜至少一侧的表面，干燥后，得到所述功能型锂电池隔膜。
19、优选的，所述溶剂为极性溶剂，包括去离子水、n-甲基吡咯烷酮nmp或乙醇中的一种或多种混合。
20、优选的，所述涂布方式包括：凹印辊涂布、窄幅涂布、喷涂中的一种或多种；所述涂布的速度为0.5m/min-100m/min。
21、优选的，所述干燥的温度为40℃-100℃；所述干燥的时间为1min-5min。
22、第三方面，本专利技术实施例提供了一种锂电池隔膜，包括上述第一方面所述的功能型锂电池隔膜。
23、本专利技术实施例提供的功能型锂电池隔膜氧化，通过碘化合物中三碘阴离子与电池充放电循环过程中产生的锂枝晶的非活性金属锂发生氧化还原反应，破坏移除电极表面沉积的非活性锂，使非活泼金属锂被有效激活为活性的锂离子重新嵌入正极，并在充电过程中被重新利用，重新参与到充放电循环中；从而降低了锂离子的损耗并有效抑制了锂枝晶的生长，大大提升了锂离子电池的循环能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种功能型锂电池隔膜，其特征在于，所述功能型锂电池隔膜包括：1um-25um的基膜和涂布在基膜之上0.2um-30um的涂层材料；
2.根据权利要求1所述的功能型锂电池隔膜，其特征在于，所述碘化合物包括碘化锂、碘化钠、碘化钡、三碘化锑、碘化钾或碘化铝中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的功能型锂电池隔膜，其特征在于，所述固态电解质包括：石榴石型固态电解质材料、NASICON型固态电解质材料、钙钛矿型固态电解质材料及其衍生材料中的一种；
4.根据权利要求1所述的功能型锂电池隔膜，其特征在于，所述隔膜中基膜包括：聚乙烯PE膜、聚丙烯PP膜、陶瓷隔膜或纤维膜中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的功能型锂电池隔膜，其特征在于，
6.一种上述权利要求1-5任一所述的功能型锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为极性溶剂，包括去离子水、N-甲基吡咯烷酮NMP或乙醇中的一种或多种混合。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为40℃-100℃；所述干燥的时间为1min-5min。
10.一种锂电池隔膜，其特征在于，所述锂电池隔膜包括上述权利要求1-5任一所述的功能型锂电池隔膜。
...【技术特征摘要】
1.一种功能型锂电池隔膜，其特征在于，所述功能型锂电池隔膜包括：1um-25um的基膜和涂布在基膜之上0.2um-30um的涂层材料；
2.根据权利要求1所述的功能型锂电池隔膜，其特征在于，所述碘化合物包括碘化锂、碘化钠、碘化钡、三碘化锑、碘化钾或碘化铝中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的功能型锂电池隔膜，其特征在于，所述固态电解质包括：石榴石型固态电解质材料、nasicon型固态电解质材料、钙钛矿型固态电解质材料及其衍生材料中的一种；
4.根据权利要求1所述的功能型锂电池隔膜，其特征在于，所述隔膜中基膜包括：聚乙烯pe膜、聚丙烯pp膜、陶瓷隔膜或纤维膜中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的功能型锂电池隔膜，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王胜强，石永明，陆浩，刘柏男，
申请(专利权)人：溧阳天目先导电池材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。