一种过渡金属捕获隔膜及其制备方法及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114696036A(43)申请公布日2022.07.01(21)申请号202210617963.0B29C48/08(2019.01)(22)申请日2022.06.02B29C71/02(2006.01)B29C55/06(2006.01)(71)申请人宁德卓高新材料科技有限公司地址352100福建省宁德市东侨经济开发区东侨工业园区振兴路8号(72)发明人张振坤王晓明周素霞黄云李姗姗邹奇张云金厉轩豪(74)专利代理机构苏州润桐嘉业知识产权代理有限公司32261专利代理师李蓉蓉(51)Int.Cl.H01M50/411(2021.01)H01M50/417(2021.01)H01M50/403(2021.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种过渡金属捕获隔膜及其制备方法及应用(57)摘要本申请公开了一种过渡金属捕获隔膜及其制备方法及应用，涉及二次电池技术领域。本申请通过将聚丙烯接枝马来酸酐和苯乙烯共聚物（PP‑g‑MAH/St）、聚烯烃树脂和抗氧化剂通过熔融挤出和拉伸工艺制备出携带螯合配体隔膜，再将螯合功能性隔膜浸泡在LiOH溶液中进行活化处理，在隔膜上形成羧酸锂，并用去离子水浸泡去除隔膜表面残留LiOH得到过渡金属捕获功能性隔膜，在电池充放电循环过程中，可有效地捕获从正极活性材料中逸散的Mn离子。CN114696036ACN114696036A权利要求书1/2页1.一种过渡金属捕获隔膜，其特征在于，包括以下组分：（a）100重量份的聚烯烃树脂；（b）5‑25重量份的聚丙烯接枝马来酸酐和苯乙烯共聚物；（c）0.1‑1重量份的抗氧化剂；所述过渡金属捕获隔膜具有羧酸锂基团，单位质量隔膜中的Li离子含量为40‑1200µg/g。2.一种如权利要求1所述的过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备前驱体膜：按照比例将所述聚烯烃树脂、所述聚丙烯接枝马来酸酐和苯乙烯共聚物、所述抗氧化剂加入挤出机熔融共混并挤出，制备所述前驱体膜；拉伸：将所述前驱体膜放入恒温箱中进行退火处理，退火后并进行纵向拉伸，制备出具有微孔结构的隔膜；活化处理：将所述隔膜浸泡到LiOH溶液中进行活化处理，再浸泡入去离子水中去除所述隔膜表面残留的LiOH，得到所述过渡金属捕获隔膜。3.根据权利要求2所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，在所述拉伸步骤中，退火温度为80‑150℃，退火时间为30‑200min。4.根据权利要求2所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，在所述拉伸步骤中，拉伸温度为100‑160℃，拉伸倍率为1‑3.5。5.根据权利要求2所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，在所述活化处理步骤中，所述LiOH溶液的浓度为0.0001‑0.1mol/L。6.根据权利要求2所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯接枝马来酸酐和苯乙烯共聚物采用以下方法制备而成：将马来酸酐、过氧化二异丙苯加入二甲苯中，在60℃条件下搅拌溶解，得到溶液一；将苯乙烯加入所述溶液一中，常温搅拌溶解，得到溶液二；将聚丙烯颗粒加入到所述溶液二中，并在60℃条件下预分散30min，得到混合物分散液三；将所述混合物分散液三加入到一定温度和转速的转矩流变仪中进行熔融接枝，得到接枝物四；将所述接枝物四加入到二甲苯中，常温搅拌30min，静置30min后进行抽滤处理，并用丙酮洗涤3‑5次，烘干后得到所述聚丙烯接枝马来酸酐和苯乙烯共聚物。7.根据权利要求6所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，每升二甲苯中添加100‑200g的所述聚丙烯颗粒。8.根据权利要求6所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，所述马来酸酐占所述聚丙烯颗粒的0.5%‑10wt%。9.根据权利要求6所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，所述苯乙烯占所述马来酸酐的10%‑200wt%。10.根据权利要求6所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，所述过氧化二异丙苯占所述马来酸酐的1%‑40wt%。11.根据权利要求6所述的一种过渡金属捕获隔膜的制备方法，其特征在于，所述转矩2CN114696036A权利要求书2/2页流变仪设定的温度为170‑200℃，转速为1‑100rpm。12.一种如权利要求1所述的过渡金属捕获隔膜或如权利要求2‑11中的任一项所述的过渡金属捕获隔膜的制备方法制得的过渡金属捕获隔膜在锂电池上的应用。3CN114696036A说明书1/7页一种过渡金属捕获隔膜及其制备方法及应用技术领域[0001]本申请涉及二次电池领域，特别涉及一种过渡金属捕获隔膜及其制备方法及应用。背景技术[0002]正负极材料