一种锂离子电池隔膜涂层及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种锂离子电池隔膜涂层及其制备方法和应用。所述电池隔膜涂层是采用旋涂法喷涂在锂电池隔膜表面上的涂层，是以改性后的SiO₂为核，通过乳液聚合在其表面包覆高分子共聚物，得到壳核结构聚合物包覆二氧化硅的纳米颗粒乳液，用羟乙基纤维素增稠制得。所述高分子共聚物为聚苯乙烯/聚丙烯酸正丁酯或聚苯乙烯/聚丙烯酸甲酯的共聚物。本发明所制备的涂层在锂电池隔膜起到了低温热关断和高温耐收缩的双层保护功能，改善了锂离子电池的安全性，可以被广泛的用于锂离子电池隔膜领域。

主权项

一种锂离子电池隔膜涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将氨水加入到乙醇和正硅酸四乙酯的混合溶液中，以法在35～90℃下搅拌12～24h，得到纳米二氧化硅分散液；S2.将3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基‑2‑甲基‑2‑丙烯酸酯硅烷溶于乙醇中，滴入到步骤S1所得纳米二氧化硅分散液中，继续反应24h，得到原位改性的SiO₂乙醇分散液；S3.将步骤S2所得改性的SiO₂乙醇分散液依次用甲醇和去离子水洗涤离心，最后将离心所得SiO₂分散在去离子水中，改性SiO₂与去离子水的比例为0.7mg/ml，制得改性SiO₂的水分散液；S4.将硬单体、软单体、乳化剂和缓冲剂加入到步骤S3所得的改性SiO₂的水分散液中，在氮气下50～60℃预乳化0.5～1h；S5.将0.1g的过硫酸钾溶于10ml水中，加入到步骤S4所得的预乳液中，升温到80℃反应5～8h，得到壳核结构的聚合物包覆二氧化硅的纳米颗粒乳液；S6.将羟乙基纤维素加入到步骤S5所得的乳液中，羟乙基纤维素与步骤S5所得乳液的体积为2mg/ml；磁力搅拌24h，得到聚合物包覆二氧化硅增稠乳液；S7.将锂离子电池隔膜固定在匀胶机上，将步骤S6所得增稠乳液均匀铺展在隔膜上，采用旋涂法经500r/min运行3s，2000r/min运行20s下旋涂壳核纳米结构的聚合物包覆二氧化硅的涂层。