一种聚合物修饰隔膜用于金属电池负极保护的方法与流程

文档序号:19147331发布日期:2019-11-15 23:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种聚合物修饰隔膜用于金属电池负极保护的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

(1)将氧杂环丁烷单体溶于有机溶剂中,在惰性气体氛围、冰水浴下,用三氟化硼·乙醚溶液引发,以阳离子开环聚合方式制备聚合物;

(2)将制得的聚合物或聚合物与无机颗粒混合物,与电解质盐溶于非水溶剂中,室温下溶解混合均匀;

(3)将上述混合液通过刮涂、旋涂或喷涂方式以可控的厚度涂覆于隔膜上,使隔膜表面均匀覆盖一层聚合物;

(4)将经聚合物修饰后的隔膜干燥后,分别在酯类或醚类电解液中组装金属对称电池。

2.根据权利要求1所述的方法,步骤(1)中所述的氧杂环丁烷单体为3-取代甲基氧杂环丁烷(hmo)、3-(2-腈基乙氧基)甲基-3’-甲基氧杂环丁烷(cmmo)、3-(甲氧基三乙氧基)甲基-3’-甲基氧杂环丁烷(memo)或3-(2-丙烯酰氧基甲基)-3’-甲基氧杂环丁烷(amo)。

3.根据权利要求1所述的方法,步骤(2)所述的电解质盐选自锂盐、钠盐、镁盐、铝盐及钾盐中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法,步骤(2)所述的电解质盐与聚合物或聚合物与无机颗粒混合物的质量之比在0.1~2之间,无机颗粒与聚合物质量之比在0.01~0.1之间。

5.根据权利要求1所述的方法,步骤(2)中所述的非水溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙酮、丁酯、甘油、吡啶、丙烷、乙酸、四氢呋喃、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法,步骤(3)中所述的可控的厚度为25μm-300μm。

7.根据权利要求1所述的方法,步骤(3)中所述的隔膜包括聚丙烯(pp)膜、聚乙烯(pe)膜、双层pp/pe复合膜、三层pp/pe/pp复合膜、玻璃纤维素隔膜及无纺布隔膜。

8.根据权利要求1所述的方法,步骤(4)中,酯类电解液包含碳酸乙烯酯(ec)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸丙烯酯(pc)中的一种或者几种的组合。

9.根据权利要求1所述的方法,步骤(4)中,醚类电解液包含乙二醇二甲醚(dme)、1,3-二氧戊环(dol)、二苯醚(dpe)中的一种或者几种的组合。

10.根据权利要求1所述的方法,步骤(4)所述的金属对称电池中金属为锂、钠、铝、镁、钾或钙。


技术总结
一种聚合物修饰隔膜用于金属电池负极保护的方法。该方法包括以下步骤:(1)氧杂环丁烷类单体在惰性气体氛围、冰水浴下,用三氟化硼·乙醚溶液引发以阳离子开环聚合方式制备聚合物;(2)将制得的聚合物与电解质盐溶于非水溶剂中,或聚合物与无机颗粒混合后,加入电解质盐,室温下各组分溶解混合均匀;(3)将上述混合液通过刮涂、旋涂、喷涂等方式以一定的厚度涂覆于隔膜上,使隔膜表面均匀覆盖一层聚合物;(4)将经聚合物修饰后的隔膜干燥后应用于金属电池负极保护,增强金属负极表面稳定性,减小电池极化电压,实现电池长期稳定循环。

技术研发人员:白莹;吴锋;张锟;吴川
受保护的技术使用者:北京理工大学
技术研发日:2019.08.16
技术公布日:2019.11.15
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