[发明专利]复合隔膜、其制备方法及包括其的锂二次电池

说明书

本发明涉及复合隔膜、其制备方法及包括其的锂二次电池。复合隔膜包括：多孔基材；和在所述多孔基材的表面上的复合电解质，所述复合电解质包括嵌段共聚物、离子液体和颗粒，其中所述颗粒的尺寸大于所述多孔基材的孔尺寸，所述颗粒包括有机颗粒、无机颗粒、有机‑无机颗粒、或其组合，且所述颗粒具有大于约1微米至约100微米的颗粒尺寸。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年4月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-046294的优先权和权益以及由其产生的所有权益，将其内容通过引用全部引入本文中。

技术领域

本公开内容涉及复合隔膜(隔板)、所述复合隔膜的制备方法以及包括所述复合隔膜的锂二次电池。

背景技术

锂二次电池是在可用的二次电池当中具有最高能量密度的高性能电池，并且可应用于多种领域如电动车。

为了改善电池安全性，锂二次电池的隔膜可用离子液体或高粘度液体电解质浸渍。然而，所述隔膜可为不能被所述离子液体或高粘度液体电解质充分浸渍的。因此，在多孔基材上具有包含无机纳米粒子和非导电聚合物的涂层的隔膜可用作锂二次电池的隔膜。然而，所述无机纳米粒子可不均匀地分布在所述涂层上，非均匀地填充所述多孔基材的孔，导致非均匀的隔膜。这可导致锂枝晶的局部生长并增加界面电阻。因此，需要改善的隔膜材料。

发明内容

提供复合隔膜和制备所述复合隔膜的方法。

提供通过包括所述复合隔膜而具有改善的单元电池性能的锂二次电池。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐明，并且部分地将从所述描述明晰，或者可通过所呈现的实施方式的实践而获知。

根据实施方式，复合隔膜包括：多孔基材；和在所述多孔基材的表面上的复合电解质，所述复合电解质包括嵌段共聚物、离子液体和颗粒，其中所述颗粒的尺寸大于所述多孔基材的孔尺寸，所述颗粒包括有机颗粒、无机颗粒、有机-无机颗粒、或其组合，且所述颗粒具有大于约1微米(μm)至约100μm的颗粒尺寸(粒度)。

根据实施方式，锂二次电池包括：正极；负极；以及位于所述正极和所述负极之间的所述复合隔膜。

根据实施方式，制备所述复合隔膜的方法包括：将所述离子液体、所述嵌段共聚物、所述颗粒和有机溶剂混合以提供复合电解质组合物；将所述复合电解质组合物涂覆在所述多孔基材上；和将经涂覆的组合物干燥以制备所述复合隔膜。

在实施方式中，所述复合电解质组合物的制备可进一步包括添加包含锂盐和非水有机溶剂的液体电解质。

附图说明

由结合附图考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易领会，其中：

图1A和1B各自为复合隔膜的结构的实施方式的示意图；

图2A和2B各自为锂二次电池的结构的实施方式的示意图，所述锂二次电池各自包括所述复合隔膜；

图3A和3B说明实施例1的复合隔膜和对比例3的聚(乙烯)隔膜对高粘度电解质溶液的润湿性评价的结果；

图4A和4B为应力(帕斯卡(Pa))对应变(百分数(％))的图，其分别说明实施例1的复合隔膜和对比例3的聚(乙烯)隔膜的拉伸模量测量的结果；

图5A和5B分别说明在热处理之后的实施例1的复合隔膜和对比例3的聚(乙烯)隔膜的状态；

图5C说明在热处理之前的对比例3的聚(乙烯)隔膜的状态；

图6A和6B为实部电阻(Z'，(欧姆))对虚部电阻(-Z”(欧姆))的图并分别说明实施例2和对比例6中制造的锂金属电池的阻抗特性；