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提高鋰離子電池安全性的涂層材料及其制法和電池應用的制作方法

文檔序號:12682298閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種鋰離子電池涂層材料,其特征在于,涂層材料含有膠黏劑、鈦酸鋰、或鈦酸鋰和二氧化錳的復配物,其中鈦酸鋰為含有雜元素M的化合物,其化學式為LixTiyMaOz,其中2≤x≤4,3≤y≤5,0<a<0.05,7≤z≤12,M選自鋁、鎂,釔、鑭、鋯或鈰中的一種或兩種以上元素。

2.根據(jù)權利要求1所述的涂層材料,其中,所述復配物中,鈦酸鋰與二氧化錳質量比為1~4,優(yōu)選質量比為1.55~3.6。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的涂層材料,其中,0.01≤a≤0.03。

4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的涂層材料,其中,所述M的含量為0.01wt%~0.3wt%。

5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的涂層材料,其中,所述鈦酸鋰的粒度D50為0.1~2.5μm;二氧化錳的粒度D50為0.1~3.0μm。

6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的涂層材料,其中,所述膠黏劑選自聚偏氟乙烯和/或偏氯乙烯-六氟丙烯共聚物。

7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的涂層材料的制備方法,其特征在于,該制備方法包括:將膠黏劑完全溶解于N-甲基吡咯烷酮和丙酮的混合溶劑中,再加入鈦酸鋰、或鈦酸鋰和二氧化錳進行混料得到涂層材料漿料,涂層材料漿料經(jīng)涂布干燥得到連續(xù)或不連續(xù)涂層材料。

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法,其中,膠黏劑加入量為加入的鈦酸鋰、或鈦酸鋰和二氧化錳的2.0%~15.0wt%。

9.根據(jù)權利要求7或8所述的制備方法,其中,混料時間為5~8h。

10.根據(jù)權利要求7-9任一項所述的制備方法,其中,得到的涂層材料漿料粘度為20~5000mPa·s,優(yōu)選500~5000mPa·s。

11.根據(jù)權利要求7-10任一項所述的制備方法,其中,所述涂層材料漿料粒度為0.1~5.0μm。

12.一種鋰離子電池涂層材料,其特征在于,由權利要求7-11任一項所述制備方法制得。

13.一種鋰離子電池,包括電極、隔膜、電解質、容器,其中電極包括正極和負極,其特征在于,鋰離子電池的正極片和/或隔膜表面涂布了權利要求1-6任一項所述的涂層材料。

14.根據(jù)權利要求13所述的鋰離子電池,其中,涂布的涂層材料厚度為0.2~3μm。

15.根據(jù)權利要求13或14所述的鋰離子電池,其中,所述負極使用石墨或鈦酸鋰作為活性物質。

16.根據(jù)權利要求13-15任一項所述的鋰離子電池,應用于動力型電動車,移動存貯電源,或儲能電站設備中。

17.鈦酸鋰在鋰離子電池用涂層材料中的應用,其特征在于,鈦酸鋰為含有雜元素M的化合物,其化學式為LixTiyMaOz,其中2≤x≤4,3≤y≤5,0<a<0.05,7≤z≤12,M選自鋁、鎂,釔、鑭、鋯或鈰中的一種或兩種以上元素,優(yōu)選0.01≤a≤0.03。

18.根據(jù)權利要求17所述的應用,其中,在鈦酸鋰中添加二氧化錳。

19.根據(jù)權利要求18所述的應用,其中鈦酸鋰和二氧化錳的質量比為為1~4,優(yōu)選質量比為1.55~3.6。

20.根據(jù)權利要求17-19任一項所述的應用,其中,所述M的含量為0.01wt%~0.3wt%。

21.根據(jù)權利要求17-20任一項所述的應用,其中,所述鈦酸鋰的粒度D50為0.1~2.5μm。

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