[0033] 以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
[0034] 实施例1
[0035] (1)按氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇的质量之比为0.8:1:10称取原料,将氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇混合投入搅拌机中,控制机械搅拌速度为100rpm,搅拌30min至均匀后,得到混合溶液A;
[0036] (2)将粒径为8纳米的纳米氟化锂颗粒分散于混合溶液A中,采用湿法球磨混合,控制球磨转速为900rpm,球磨介质为刚玉球,所述刚玉球的直径为5mm,球磨0.5h后得到均匀分散的纳米氟化锂胶体,将所述纳米氟化锂胶体从孔径为50微米,板厚度为3mm微孔氧化铝板挤出,控制挤出压力为1200Pa,挤出端控制温度为13℃,得到一维纳米线胶体;所述纳米氟化锂颗粒用量为混合溶液A质量的5%;
[0037] (3)将聚丙烯树脂加热至140℃,采用辊压机压制成0.01mm厚,再将胶体采用刮涂涂覆,刮涂速度为6 mm/min,温度为90℃,均匀涂覆在膜,得到复合隔膜前驱体;
[0038] (4)将所述复合隔膜前驱体进行拉伸,拉伸速度为0.1mm/h,拉伸量为8%,再经过132℃退火除去溶剂,获得表面接枝纳米线长度为15微米的隔膜材料。
[0039] 将上述隔膜材料制备成电池,本实施例提供的表面接枝纳米线的隔膜材料,镍钴锰酸锂(NCM)、导电剂(VCX)及粘接剂(PVDF)按94.5:2.4:3.1的比例涂覆到铝箔作为为正极极片,以石墨为负极、1M LiPF6溶液(溶剂为体积比1:1的EC/EMC)为电解液,在氩气气氛手套箱中组装成扣式电池 (CR2025)。在LAND电池充放电测试上进行充放电测试,测试制度为:恒流充放、充放电电流1/16C、充放电电压为1.5V~4.8V(vs.Li+/Li)。组装的电池的首次充电容量175mA/g,100次循环后为168mA/g,容量保持率为96%。在环境温度20℃±5℃、湿度45%-75%的条件下,对电池进行循环寿命测试,测试电池的容量衰减率和内阻变化量数据如表2- 3所示。
[0040] 实施例2
[0041] (1)按氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇的质量之比为1.2:4:10称取原料,将氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇混合投入搅拌机中,控制机械搅拌速度为60rpm,搅拌30min至均匀后,得到混合溶液A;
[0042] (2)将粒径为35纳米的纳米氟化锂颗粒分散于混合溶液A中,采用湿法球磨混合,控制球磨转速为450rpm,球磨介质为刚玉球,所述刚玉球的直径为5-20mm,球磨0.5h后得到均匀分散的纳米氟化锂胶体,将所述纳米氟化锂胶体从孔径为80微米,板厚度为5mm微孔氧化铝板挤出,控制挤出压力为800 Pa,挤出端控制温度为10℃,得到一维纳米线胶体;所述纳米氟化锂颗粒用量为混合溶液A质量的6%;
[0043] (3)将聚丙烯树脂加热至160℃,采用辊压机压制成0.35mm厚的膜,再将一维纳米线胶体采用刮涂涂覆,刮涂速度为25mm/min,温度为66℃,均匀涂覆在膜表面,得到复合隔膜前驱体;
[0044] (4)将所述复合隔膜前驱体进行拉伸,拉伸速度为2mm/h,拉伸量为5%,再经过128 ℃退火除去溶剂,获得表面接枝纳米线长度为60微米的隔膜材料。
[0045] 将上述隔膜材料制备成电池,本实施例提供的表面接枝纳米线的隔膜材料,镍钴锰酸锂(NCM)、导电剂(VCX)及粘接剂(PVDF)按94.5:2.4:3.1的比例涂覆到铝箔作为为正极极片,以石墨为负极、1M LiPF6溶液(溶剂为体积比1:1的EC/EMC)为电解液,在氩气气氛手套箱中组装成扣式电池 (CR2025)。在LAND电池充放电测试以上进行充放电测试,测试制度为:恒流充放、充放电电流1/16C、充放电电压为1.5V~4.8V(vs.Li+/Li)。组装的电池的首次充电容量168mA/g,100次循环后为159mA/g,容量保持率为94.5%。在环境温度20℃±5℃、湿度45%-75%的条件下,对电池进行循环寿命测试,测试电池的容量衰减率和内阻变化量数据如表2- 3所示。
[0046] 实施例3
[0047] (1)按氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇的质量之比为0.9:3:10称取原料,将氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇混合投入搅拌机中,控制机械搅拌速度为90rpm,搅拌30min至均匀后,得到混合溶液A;
[0048] (2)将粒径为60纳米的纳米氟化锂颗粒分散于混合溶液A中,采用湿法球磨混合,控制球磨转速为400rpm,球磨介质为刚玉球,所述刚玉球的直径为18mm,球磨1.5h后得到均匀分散的纳米氟化锂胶体,将所述纳米氟化锂胶体从孔径为50微米,板厚度为5mm微孔氧化铝板挤出,控制挤出压力为1100 Pa,挤出端控制温度为10℃,得到一维纳米线胶体;所述纳米氟化锂颗粒用量为混合溶液A质量的7%;
[0049] (3)将聚乙烯树脂加热至150℃,采用辊压机压制成0.55mm厚的膜,再将一维纳米线胶体采用刮涂涂覆,刮涂速度为20 mm/min,温度为65℃,均匀涂覆在膜表面,得到复合隔膜前驱体;
[0050] (4)将所述复合隔膜前驱体进行拉伸,拉伸速度为1.4mm/h,拉伸量为8%,再经过122 ℃退火除去溶剂,获得表面接枝纳米线长度为85微米的隔膜材料。
[0051] 将上述隔膜材料制备成电池,本实施例提供的表面接枝纳米线的隔膜材料,镍钴锰酸锂(NCM)、导电剂(VCX)及粘接剂(PVDF)按94.5:2.4:3.1的比例涂覆到铝箔作为为正极极片,以石墨为负极、1M LiPF6溶液(溶剂为体积比1:1的EC/EMC)为电解液,在氩气气氛手套箱中组装成扣式电池 (CR2025)。在LAND电池充放电测试以上进行充放电测试,测试制度为:恒流充放、充放电电流1/16C、充放电电压为1.5V~4.8V(vs.Li+/Li)。组装的电池的首次充电容量169mA/g,100次循环后为161mA/g,容量保持率为95.3%。在环境温度20℃±5℃、湿度45%-75%的条件下,对电池进行循环寿命测试,测试电池的容量衰减率和内阻变化量数据如表2- 3所示。
[0052] 实施例4
[0053] (1)按氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇的质量之比为1.1:3:10称取原料,将氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇混合投入搅拌机中,控制机械搅拌速度为40rpm,搅拌30min至均匀后,得到混合溶液A;
[0054] (2)将粒径为20纳米的纳米氟化锂颗粒分散于混合溶液A中,采用湿法球磨混合,控制球磨转速为400rpm,球磨介质为刚玉球,所述刚玉球的直径为15mm,球磨0.5h后得到均匀分散的纳米氟化锂胶体,将所述纳米氟化锂胶体从孔径为100微米,板厚度为3mm微孔氧化铝板挤出,控制挤出压力为800 Pa,挤出端控制温度为12℃,得到一维纳米线胶体;所述纳米氟化锂颗粒用量为混合溶液A质量的8%;
[0055] (3)将聚烯烃POE加热至160℃,采用辊压机压制成0.5mm厚,再将一维纳米线胶体采用刮涂涂覆,刮涂速度为20 mm/min,温度为70℃,均匀涂覆在膜表面,得到复合隔膜前驱体;
[0056] (4)将所述复合隔膜材料,进行拉伸,复合隔膜材料拉伸速度为0.5 mm/h,拉伸量为6%,再经过120℃退火除去溶剂,获得表面接枝纳米线长度为45微米的隔膜材料。
[0057] 将上述隔膜材料制备成电池,本实施例提供的表面接枝纳米线的隔膜材料,镍钴锰酸锂(NCM)、导电剂(VCX)及粘接剂(PVDF)按94.5:2.4:3.1的比例涂覆到铝箔作为为正极极片,以石墨为负极、1M LiPF6溶液(溶剂为体积比1:1的EC/EMC)为电解液,在氩气气氛手套箱中组装成扣式电池 (CR2025)。在LAND电池充放电测试以上进行充放电测试,测试制度为:恒流充放、充放电电流1/16C、充放电电压为1.5V~4.8V(vs.Li+/Li)。组装的电池的首次充电容量164mA/g,100次循环后为159mA/g,容量保持率为96.9%。在环境温度20℃±5℃、湿度45%-75%的条件下,对电池进行循环寿命测试,测试电池的容量衰减率和内阻变化量数据如表2- 3所示。
[0058] 实施例5
[0059] (1)按氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇的质量之比为1.6: 4:10称取原料,将氟代磷酸酯、聚丙烯酸钠与乙二醇混合投入搅拌机中,控制机械搅拌速度为20rpm,搅拌30min至均匀后,得到混合溶液A;
[0060] (2)将粒径为70纳米的纳米氟化锂颗粒分散于混合溶液A中,采用湿法球磨混合,控制球磨转速为200rpm,球磨介质为刚玉球,所述刚玉球的直径为20mm,球磨1.5h后得到均匀分散的纳米氟化锂胶体,将所述纳米氟化锂胶体从孔径为50微米,板厚度为5mm微孔氧化铝板挤出,控制挤出压力为300 Pa,挤出端控制温度为3℃,得到一维纳米线胶体;所述纳米氟化锂颗粒用量为混合溶液A质量的5%;
[0061] (3)将EVA加热至140℃,采用辊压机压制成1mm厚的膜,再将一维纳米线胶体采用刮涂涂覆,刮涂速度为20 mm/min,温度为60℃,均匀涂覆在膜表面,得到复合隔膜前驱体;
[0062] (4)将所述复合隔膜材料,进行拉伸,复合隔膜材料拉伸速度为0.1mm/h,拉伸量为3%,再经过115℃退火除去溶剂,获得表面接枝纳米线长度100微米的隔膜材料。
[0063] 将上述隔膜材料制备成电池,本实施例提供的表面接枝纳米线的隔膜材料,镍钴锰酸锂(NCM)、导电剂(VCX)及粘接剂(PVDF)按94.5:2.4:3.1的比例涂覆到铝箔作为为正极极片,以石墨为负极、1M LiPF6溶液(溶剂为体积比1:1的EC/EMC)为电解液,在氩气气氛手套箱中组装成扣式电池 (CR2025)。在LAND电池充放电测试以上进行充放电测试,测试制度为:恒流充放、充放电电流1/16C、充放电电压为1.5V~4.8V(vs.Li+/Li)。组装的电池的首次充电容量166mA/g,100次循环后为158mA/g,容量保持率为95.2%。在环境温度20℃±5℃、湿度45%-75%的条件下,对电池进行循环寿命测试,测试电池的容量衰减率和内阻变化量数据如表2- 3所示。
[0064] 对比例1
[0065] 市售聚乙烯多孔薄膜为隔膜,镍钴锰酸锂(NCM)、导电剂(VCX)及粘接剂(PVDF)按94.5:2.4:3.1的比例涂覆到铝箔作为为正极极片,以石墨为负极、1M LiPF6溶液(溶剂为体积比1:1的EC/EMC)为电解液,在氩气气氛手套箱中组装成扣式电池 (CR2025)。在LAND电池充放电测试以上进行充放电测试,测试制度为:恒流充放、充放电电流1/16C、充放电电压为
1.5V~4.8V(vs.Li+/Li)。组装的电池的首次充电容量160mA/g,100次循环后为150mA/g,容量保持率为93.8%。
[0066] 在环境温度20℃±5℃、湿度45%-75%的条件下,对电池进行循环寿命测试,测试电池的容量衰减率和内阻变化量数据如表2- 3所示:
[0067] 表2: 容量衰减率(%)
[0068]
[0069] 表3 内阻变化量(%)
[0070]