1.本发明涉及一种涂覆于锂离子电池隔膜表面的隔膜涂料及其制备方法,尤其涉及一种纳米氧化铝隔膜涂料及其制备方法,属于锂离子电池隔膜涂覆材料的生产制备技术领域。
背景技术:
2.锂离子电池是一种二次电池,也就是通常所说的充电电池,是依靠锂离子在正极与负极之间的移动实现充放电。在其充放电的过程中,li+在两个电极之间进行往返嵌入和脱嵌,其中,充电时,li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态,放电时,则情景正好相反,以此完成充放电工作。
3.在锂离子电池的结构中,隔膜是其关键的内层组件之一,主要作用是将电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外,还具有能使电解质离子通过的功能;隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响着电池的容量、循环以及安全性能等特性,对提高电池的综合性能具有重要的作用。
4.目前,商用锂离子电池隔膜主要采用的是聚烯烃类微孔膜,如聚乙烯(pe)和聚丙烯(pp)隔膜。虽然这类隔膜具有良好的电化学稳定性和机械强度,但是由于其材料本身固有的非极性表面和较低的熔融温度,使得聚烯烃类隔膜存在着对电解液润湿性差和热稳定性差等不足,从而影响了锂离子电池的电化学性能和安全性能。
5.为克服仅用聚烯烃类微孔膜作为锂离子电池隔膜所存在的不足,现有技术中采用了涂覆技术,即在聚烯烃类微孔膜上涂覆一层涂料从而形成复合材料以满足锂离子电池的需要,诸如将纳米级陶瓷颗粒涂覆在隔膜上形成pp+陶瓷涂覆膜、pe+陶瓷涂覆膜等这种复合形式的聚烯烃类微孔膜,由于此类复合形式的聚烯烃类微孔膜可有效改善对电解液的亲合性和热稳定性,因而越来越多地被应用到锂离子电池隔膜上。
6.pp+陶瓷涂覆膜、pe+陶瓷涂覆膜等复合材料具有优异特性的核心在于其陶瓷层。
7.陶瓷的主要原料为高岭土,其主要成分为sio2和al2o3。由于高纯度的纳米氧化铝具有绝缘、隔热、阻燃、耐高温、自关断等特性,将其涂覆在聚烯烃类微孔膜的表面可以有效防止聚烯烃类微孔膜因温度过高而熔化和电池断开,因此,高纯度纳米氧化铝是锂离子电池隔膜的理想涂覆材料,目前,作为锂离子电池隔膜涂覆层应用最多的陶瓷材料主要是氧化铝。
8.然而,现有用于锂离子电池隔膜涂覆的氧化铝隔膜涂料存在着诸如氧化铝浆料易沉淀、与pe膜或pp膜浸润性、粘结性差等不足,从而影响了锂离子电池隔膜的品质,最终影响了锂离子电池的容量、循环
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