一种复合隔膜及其制备方法以及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116031575A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310309323.8(22)申请日2023.03.28(71)申请人江苏正力新能电池技术有限公司地址215500江苏省苏州市常熟市东南街道新安江路68号(72)发明人庄思东华秉杨(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师任美玲(51)Int.Cl.H01M50/451(2021.01)H01M50/431(2021.01)H01M50/403(2021.01)H01M50/489(2021.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书10页附图1页(54)发明名称一种复合隔膜及其制备方法以及应用(57)摘要本发明提供了一种复合隔膜及其制备方法以及应用，本发明提供的复合隔膜，包括隔膜基底以及原位生长在隔膜基底上的多孔状的薄水铝石层，所述薄水铝石层为片层状的薄水铝石纵向生长于隔膜基底。原位生长薄水铝石层既能保持多孔结构又能提高吸液率。此外，原位生长薄水铝石膜具有较强的热稳定性和机械性能，提高穿刺强度，具有较低的DCR和较优的倍率性能，能够提高电池的性能及寿命，展现了良好的应用前景。CN116031575ACN116031575A权利要求书1/1页1.一种复合隔膜，其特征在于，包括隔膜基底以及原位生长在隔膜基底上的多孔状的薄水铝石层，所述薄水铝石层为片层状的薄水铝石纵向生长于隔膜基底。2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述隔膜基底为多孔膜，所述片层状的薄水铝石纵向生长于多孔隔膜基底的表面和/或所述片层状的薄水铝石由多孔隔膜基底的孔隙内纵向生长至多孔隔膜基底表面之外，形成直立生长的交错的纳米片阵列。3.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述片层状的薄水铝石为六方片状的薄水铝石片，片长为30~200nm，所述片层状的薄水铝石的单片厚度为0.5~10nm；所述多孔状的薄水铝石层的孔隙率为30%~50%。4.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于，所述隔膜基底选自PP、PE或聚亚酰胺聚合物多孔膜，所述隔膜基底的孔径为10~150nm，孔隙率为30%~65%。5.一种复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以Pt片为阴极、经过预处理的隔膜基底为阳极，采用两电极体系在铝盐的乙醇水溶液中进行恒电位沉积，后通过声悬浮处理得到薄水铝石复合隔膜。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述隔膜基底按照如下方法进行预处理：将隔膜基底浸入到丙酮中超声清洗，然后浸入到无水乙醇中超声清洗，最后浸入到去离子水中超声清洗，取出后得到光洁的聚合物多孔膜；将光洁的多孔膜浸入到混碱溶液中进行活化处理，得到活化处理的多孔膜，将活化处理的多孔膜进行剪裁，得到经过预处理的隔膜基底；所述混碱为NaOH、尿素、氨水中的两种或多种的混合。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述铝盐的乙醇水溶液中的铝盐选自Al(NO)·9HO或无水氯化铝，铝盐的浓度为0.0010.1mol/L；332~所述乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为5：1~0.5:1。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述恒电位沉积的还原电位为0.5~2.0V，电流为0.04A~0.1A，沉积时间为10min~30min，沉积温度为25℃~45℃。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述声悬浮处理之后，还包括洗涤和干燥；所述声悬浮处理使用的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、水、甲酰胺或DMF溶液，所述声悬浮处理的谐振频率在10000~30000Hz，所述声悬浮处理的悬浮时间为10‑60min；所述洗涤为依次用稀盐酸清除隔膜表面部分的薄水铝石，而后用去离子水和无水乙醇进行洗涤；所述干燥为25℃真空干燥箱中干燥24h。10.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1~4任意一项所述的复合隔膜或权利要求5~9任一项所述的制备方法制备的复合隔膜。2CN116031575A说明书1/10页一种复合隔膜及其制备方法以及应用技术领域[0001]本发明属于二次电池技术领域，具体涉及一种二次电池复合隔膜及其制备方法以及应用。背景技术[0002]锂二次电池因其具有工作电压高、自放电低、能量密度大、循环寿命长等优点现已成为了各种电子产品、电动汽车的主力电源。而隔膜是锂二次电池的重要组成部分，起到隔离电池正负极，防止电池短路的作用，同时具有电解质离子自由通过的特性。隔膜不仅可以用于锂二次电池，还可用于钠离子、锌离子等二次电池中，具有重要使用价值，但是其仍存在热稳定性差、机械强度低等问题。[0003]现在多采用在聚烯烃隔膜的表面涂覆氧化铝制备陶瓷涂层的方式来提高电池隔膜的热稳定性、机械强度，以防止隔膜收缩而导