[发明专利]一种界面保护结构、制备方法以及包含该结构的电池在审
申请号: | 201711038070.6 | 申请日: | 2017-10-30 |
公开(公告)号: | CN109728249A | 公开(公告)日: | 2019-05-07 |
发明(设计)人: | 彭哲;王木钦;任飞鸿;秦银平;王德宇 | 申请(专利权)人: | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
主分类号: | H01M4/134 | 分类号: | H01M4/134;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052 |
代理公司: | 宁波市鄞州甬致专利代理事务所(普通合伙) 33228 | 代理人: | 杨秀芳 |
地址: | 315201 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 保护结构 金属氟化物 隔膜 制备 混合浆料 粘结剂 电池 混合浆料涂 锂金属电池 烘烤处理 循环过程 电极 保护层 氟化锰 氟化镍 氟化铁 氟化铜 氟化锡 氟化钛 碳材料 锂金属 含氟 溶剂 | ||
1.一种界面保护结构,其特征在于,所述界面保护结构包含金属氟化物和粘结剂,所述金属氟化物为氟化镍、氟化锰、氟化铁、氟化钛、氟化铜、氟化锡、氟化钴、氟化钒、氟化镆、氟化锗、氟化铌、氟化钽、氟化铕、氟化铟、氟化锌、氟化铈、氟化钾、氟化钠、氟化锆、氟化铪、氟化钪、氟化镁、氟化锶、氟化铍、氟化钕、氟化钆、氟化钙、氟化镧、氟化钬中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的界面保护结构,其特征在于,所述界面保护结构还包括碳材料。
3.根据权利要求2所述的界面保护结构,其特征在于,所述金属氟化物、所述粘结剂和所述碳材料的质量份数依次为50~90份、5~70份、0~20份。
4.根据权利要求1所述的界面保护结构,其特征在于,所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、叔苯丁基橡胶、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、海藻酸钠、丁苯橡胶、丙烯腈多元共聚物、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的界面保护结构,其特征在于,所述金属氟化物负载量为1~5毫克/平方厘米。
6.根据权利要求1所述的界面保护结构,其特征在于,所述金属氟化物的颗粒粒径为10~100纳米。
7.根据权利要求2所述的界面保护结构,其特征在于,所述碳材料为导电碳黑、石墨烯、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管中的一种或几种。
8.根据权利要求2所述的界面保护结构,其特征在于,所述界面保护结构通过以下方法制备:
1)提供一混合浆料,所述混合浆料包含:金属氟化物、粘结剂、溶剂和/或碳材料;
2)将所述混合浆料涂覆于隔膜一侧,得到含第一涂层的隔膜;
3)烘烤处理所述含第一涂层的隔膜,所述隔膜一侧由第一涂层转变而成的即为所谓界面保护结构。
9.根据权利要求8所述的界面保护结构,其特征在于,所述第一涂层的厚度为5~100微米。
10.一种界面保护结构的制备方法,其特征在于,包含以下步骤:
1)提供一混合浆料,所述混合浆料包含:金属氟化物、粘结剂、溶剂和/或碳材料;
2)将所述混合浆料涂覆于隔膜一侧,得到含第一涂层的隔膜;
3)烘烤处理所述含第一涂层的隔膜,所述隔膜一侧由第一涂层转变而成的结构即为所述界面保护结构。
11.根据权利要求10所述的界面保护结构的制备方法,其特征在于,所述溶剂为水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种。
12.根据权利要求10所述的界面保护结构的制备方法,其特征在于,所述烘烤处理为在真空或惰性气体保护下、40~120℃烘烤为1~20h。
13.一种电池,其特征在于,包含权利要求1-6所述的界面保护结构。
14.根据权利要求13所述的电池,其特征在于,所述电池为锂金属二次电池。
15.根据权利要求14所述的电池,其特征在于,所述锂金属二次电池还包含正极、负极以及介于正负极之间的隔膜,所述界面保护结构以隔膜涂层或者独立层状物的状态介于所述隔膜和负极之间。
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