[发明专利]氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜的制备方法，以质量比为0.5‑3.0:1的氧化石墨烯浆料和纳米纤维素浆料配制氧化石墨烯/纳米纤维素混合浆料，将氧化石墨烯/纳米纤维素混合浆料用KTQ可调式涂膜器刮涂于锂离子电池隔膜上制得氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜。本发明能够有效提高锂离子电池隔膜的吸液保液率，保障其离子传导率，增强其锂枝晶阻隔性并提高其耐热性。

技术领域

本发明属于锂离子电池隔膜的改性技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜的制备方法。

背景技术

因为锂离子电池能量密度高、单体电压高、倍率性能好、自放电小和绿色环保等特点，所以被大量应用于数码产品、电动车和电动汽车等领域。锂离子电池最常用的隔膜材料是聚烯烃材料，但是由于聚烯烃材料本身是非极性的，所以使得其对水、电解液的浸润性很差，从而严重影响其对电解液的吸液率、保液率及离子电导率等电化学性能，受其结构的限制其耐热性较差也容易被电池循环过程中生成的锂枝晶穿透。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜的制备方法，该方法通过简单的操作对锂离子电池隔膜进行改性使其结构更有利于锂离子电池的运行，能够有效提高锂离子电池隔膜的吸液保液率，保障其离子传导率，增强其锂枝晶阻隔性并提高其耐热性。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜的制备方法，其特征在于具体过程为：以质量比为0.5-3.0:1的氧化石墨烯浆料和纳米纤维素浆料配制氧化石墨烯/纳米纤维素混合浆料，将氧化石墨烯/纳米纤维素混合浆料用KTQ可调式涂膜器刮涂于锂离子电池隔膜上制得氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜。

优选的，所述锂离子电池隔膜为Celgard商用三层PP/PE/PP隔膜。

优选的，所述氧化石墨烯浆料的浓度为10mg/mL。

优选的，所述纳米纤维素浆料的固含量为1±0.5％。

优选的，所述锂离子电池隔膜在改性前先浸泡在蒸馏水中1h，再放置在光滑平整的玻璃板上至表面无水珠。

优选的，所述氧化石墨烯浆料与纳米纤维素浆料的质量比优选为1.5:1。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、制得的氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜具有优良的吸液保液率；

2、制得的氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜具有优良的耐热性能；

3、制得的氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜能够有效防止锂离子电池中锂枝晶的穿透。

附图说明

图1是未改性商业锂离子电池隔膜的SEM图；

图2是实施例制得氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜的SEM图；

图3是实施例制得氧化石墨烯/纳米纤维素改性锂离子电池复合隔膜的SEM图；

图4是未改性商业锂离子电池隔膜和改性锂离子电池复合隔膜的热收缩测试图；

图5是未改性商业锂离子电池隔膜和改性锂离子电池复合隔膜的保液率测试图。

图6是未改性商业锂离子电池隔膜和改性锂离子电池复合隔膜的锂枝晶侧视图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。