r>[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供一種鋰離子電池，包括正極、負(fù)極以及設(shè)置在該正極與負(fù)極之 間的隔膜，該隔膜包括該硫酸鋇復(fù)合隔膜，以及滲透于該硫酸鋇復(fù)合隔膜中的非水電解液。
[0032] 該非水電解液包括溶劑及溶于溶劑的鋰鹽溶質(zhì)，該溶劑可選自環(huán)狀碳酸酯、鏈狀 碳酸酯、環(huán)狀醚類、鏈狀醚類、腈類及酰胺類中的一種或多種，如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、 碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙 酯、二乙醚、乙腈、丙腈、苯甲醚、丁酸酯、戊二腈、已二腈、丁內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、四氫呋 喃、1，2-二甲氧基乙烷及乙腈及二甲基甲酰胺中的一種或多種。該鋰鹽溶質(zhì)可選自氯化 鋰（LiCl)、六氟磷酸鋰（LiPF6)、四氟硼酸鋰（LiBF4)、甲磺酸鋰（LiCH3S03)、三氟甲磺酸鋰 (LiCF3S03)、六氟砷酸鋰（LiAsF6)、高氯酸鋰（LiC104)及雙草酸硼酸鋰（LiBOB)中的一種或 多種。
[0033] 該正極可包括正極集流體及正極材料層，該正極集流體用于擔(dān)載該正極材料層并 傳導(dǎo)電流，形狀可以為箔片或網(wǎng)狀。該正極集流體的材料可以選自鋁、鈦或不銹鋼。該正極 材料層設(shè)置在該正極集流體至少一表面。該正極材料層包括正極活性材料，進(jìn)一步可選擇 的包括導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑。導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑可以與所述正極活性材料均勻混合。該正極 活性材料可以為如磷酸鐵鋰、尖晶石錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰或鎳鈷錳三元材料等。
[0034] 該負(fù)極可包括負(fù)極集流體及負(fù)極材料層，該負(fù)極集流體用于擔(dān)載該負(fù)極材料層并 傳導(dǎo)電流，形狀可以為箔片或網(wǎng)狀。該負(fù)極集流體的材料可以選自銅、鎳或不銹鋼。該負(fù)極 材料層設(shè)置在該負(fù)極集流體至少一表面。該負(fù)極材料層包括負(fù)極活性材料，進(jìn)一步可選擇 的包括導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑。導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑可以與所述負(fù)極活性材料均勻混合。該負(fù)極 活性材料可以為石墨、乙炔黑、微珠碳、碳纖維、碳納米管或裂解碳等。
[0035] 實(shí)施例1 將0.Olg的油酸鋰溶解于50ml的無(wú)水甲醇中形成的溶液加入到50ml，0. 5mol/L的氯 化鋇溶液中，均勻混合20分鐘-30分鐘形成混合溶液；將50ml，0. 5mol/L的硫酸鈉溶液通 過氨水調(diào)節(jié)至pH值為8-9,并緩慢加入到上述混合溶液中，經(jīng)過離心處理分離得到沉淀物。 將該沉淀物在去離子水中洗滌3次，最后在80°C干燥箱中真空干燥，得到表面修飾有羧酸 鋰基團(tuán)的納米硫酸鋇。該納米硫酸鋇粒徑為30nm-50nm，比表面積為19. 9m2/g。
[0036] 將lg納米硫酸鋇加入到20ml的N-甲基吡咯烷酮溶劑中形成的溶液，劇烈攪拌3 小時(shí)，直至均勻分散該納米硫酸鋇。將0. 05g的可溶性聚酰亞胺加入到上述溶液中，攪拌4 小時(shí)，形成一混合漿料。將該混合漿料均勻涂覆于厚度為25ym的Celgard-2325型隔膜的 上下兩側(cè)，并在60°C干燥箱中真空干燥24小時(shí)，得到硫酸鋇復(fù)合隔膜。
[0037] 實(shí)施例2 將0. 02g的硬脂酸鋰溶解于100ml的N,N-二甲基甲酰胺中形成的溶液加入到100ml， 0? 5mol/L的硝酸鋇溶液中，均勻混合20分鐘-30分鐘形成混合溶液；將100ml，0? 5mol/L的 硫酸鉀溶液用稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH值為8-9,并緩慢加入到上述混合溶液中，經(jīng)過離 心處理分離得到沉淀物。將該沉淀物在去離子水中洗滌3-4次，最后在80°C干燥箱中真 空干燥，得到表面修飾有羧酸鋰基團(tuán)的納米硫酸鋇。該納米硫酸鋇粒徑為50nm-80nm。
[0038] 將lg納米硫酸鋇加入到10ml的N-甲基吡咯烷酮溶劑中形成的溶液攪拌3小時(shí) 直至均勻分散該納米硫酸鋇。將0. 116g的聚偏氟乙烯加入到上述溶液中，攪拌6小時(shí)后形 成一混合漿料。將該混合漿料均勻涂覆于厚度為25ym的Celgard-2325型隔膜的上下兩 偵牝并在60°C干燥箱中真空干燥24小時(shí)，得到硫酸鋇復(fù)合隔膜。
[0039] 實(shí)施例3 將0. 03g的聚丙烯酸鋰溶解于150ml的丙酮中形成的溶液加入到150ml，0. 5mol/L的 氯化鋇溶液中，均勻混合20分鐘-30分鐘形成混合溶液；將150ml，0. 5mol/L的硫酸銨溶液 用稀氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)至pH值為8-9,并緩慢加入到上述混合溶液中，經(jīng)過離心處理分離 得到沉淀物。將該沉淀物在去離子水中洗滌3次，最后在80°C干燥箱中真空干燥，得到表 面修飾有羧酸鋰基團(tuán)的納米硫酸鋇。該納米硫酸鋇粒徑為80nm-120nm。
[0040] 將lg納米硫酸鋇加入到10ml的N-甲基吡咯烷酮溶劑中形成的溶液攪拌2小時(shí) 直至均勻分散該納米硫酸鋇。將0. 15g的聚丙烯腈加入到上述溶液中，攪拌5小時(shí)后形成 一混合漿料。將該混合漿料均勻涂覆于厚度為25ym的Celgard-2325型隔膜的上下兩側(cè)， 并在60°C干燥箱中真空干燥24小時(shí)，得到硫酸鋇復(fù)合隔膜。
[0041] 對(duì)比例1 與實(shí)施例1的區(qū)別為制備的硫酸鋇復(fù)合隔膜是應(yīng)用商品化的納米硫酸鋇替換實(shí)施例1 制備的納米硫酸鋇。
[0042] 對(duì)比例2 與實(shí)施例1的區(qū)別是該隔膜為未涂覆任何漿料的Celgard-2325型隔膜。
[0043] 將同樣體積的同一電解液分別滴在同樣面積的實(shí)施例1、對(duì)比例1和對(duì)比例 2制備的隔膜上，5min后會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)施例1中的硫酸鋇復(fù)合隔膜表面電解液已經(jīng)大面積 鋪展，對(duì)比例1中的硫酸鋇復(fù)合隔膜表面電解液鋪展面積相比實(shí)施例1較小，對(duì)比例2 中Celgard-2325隔膜表面的電解液鋪展緩慢，相比對(duì)比例1鋪展面積更小。通過公式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硫酸頓復(fù)合隔膜，包括：一基膜和一涂覆于該基膜表面的涂層，該涂層包括納 米硫酸頓和粘結(jié)劑，其特征在于，所述納米硫酸頓表面修飾有駿酸裡基團(tuán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的硫酸頓復(fù)合隔膜，其特征在于，所述駿酸裡基團(tuán)中碳原子數(shù)至 少為8個(gè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的硫酸頓復(fù)合隔膜，其特征在于，所述納米硫酸頓內(nèi)部含有介孔。
4. 如權(quán)利要求1所述的硫酸頓復(fù)合隔膜，其特征在于，所述涂層的厚度為2 y m-10 y m。
5. -種硫酸頓復(fù)合隔膜的制備方法，包括： 將駿酸裡溶解于有機(jī)溶劑形成的溶液加入到可溶性頓鹽水溶液中，混合形成第一溶 液； 提供一抑值為8-10的可溶性硫酸鹽水溶液，將該可溶性硫酸鹽水溶液加入到該第一 溶液中，反應(yīng)生成沉淀物； 將該沉淀物分離、水洗并干燥，得到表面修飾有駿酸裡基團(tuán)的納米硫酸頓； 將該納米硫酸頓和粘結(jié)劑混合得到一混合漿料，涂覆于一基膜表面形成硫酸頓復(fù)合隔 膜。
6. 如權(quán)利要求5所述的硫酸頓復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑與可 溶性頓鹽水溶液體積比為1 ;1至2 ;1，所述有機(jī)溶劑為極性水溶性有機(jī)溶劑。
7. 如權(quán)利要求5所述的硫酸頓復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，所述駿酸裡為油酸 裡、硬脂酸裡、聚丙帰酸裡、十二焼基苯甲酸裡及十六焼基苯甲酸裡中的一種或多種的混合 物，所述駿酸裡質(zhì)量為理論上納米硫酸頓質(zhì)量的1%-5%。
8. 如權(quán)利要求5所述的復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，該混合漿料 的制備步驟包括： 將該納米硫酸頓和極性溶劑混合攬拌，直至所述納米硫酸頓均勻分散，得到一混合溶 液； 將粘結(jié)劑加入到該混合溶液中攬拌直至該粘結(jié)劑溶解，形成一混合漿料。
9. 如權(quán)利要求8所述的硫酸頓復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，所述混合 漿料中各物質(zhì)所占的質(zhì)量百分比：粘結(jié)劑與納米硫酸頓質(zhì)量比為5:100-15 ;100,粘結(jié)劑及納米硫酸頓質(zhì)量總和與極性溶劑質(zhì)量比為5 ;100-20 ; 100。
10. -種裡離子電池，包括正極、負(fù)極W及設(shè)置在該正極與負(fù)極之間的隔膜，其特征在 于，該隔膜為如權(quán)利要求1-4所述的硫酸頓復(fù)合隔膜，W及滲透于該硫酸頓復(fù)合隔膜中的 非水電解液。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硫酸鋇復(fù)合隔膜的制備方法，其包括：將羧酸鋰溶解于有機(jī)溶劑形成的溶液加入到可溶性鋇鹽水溶液中混合形成第一溶液；提供一pH值為8-10的可溶性硫酸鹽水溶液，將該可溶性硫酸鹽水溶液加入到該第一溶液中，反應(yīng)生成沉淀物；將該沉淀物分離、水洗并干燥，得到表面修飾有羧酸鋰基團(tuán)的納米硫酸鋇；將該納米硫酸鋇和粘結(jié)劑混合得到一混合漿料，涂覆于一基膜表面形成硫酸鋇復(fù)合隔膜。
【IPC分類】H01M2-14, H01M2-16, H01M10-0525
【公開號(hào)】CN104617249
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510073292
【發(fā)明人】尚玉明, 丁小磊, 何向明, 王莉, 李建軍, 劉榛, 許志新, 王要武, 高劍
【申請(qǐng)人】江蘇華東鋰電技術(shù)研究院有限公司, 清華大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日