CN115312968B - 一种基于耐高温隔膜的锂离子电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于耐高温隔膜的锂离子电池及其制备方法。包括以下步骤:步骤1:将微孔隔膜在柠檬酸溶液中活化,一面涂覆Li‑沸石浆料,另一面涂覆石墨烯浆料;得到一面为Li‑沸石涂层、一面为石墨烯涂层的耐高温隔膜;步骤2:制备正极片、负极片步骤3:将正极片、耐高温隔膜、负极片组装,耐高温隔膜的Li‑沸石涂层贴近正极片,石墨烯涂层贴近负极片;得到电芯,注入电解液,得到锂离子电池。方案中,水系聚偏氟乙烯粘结剂用于两种浆料中,增加正极片、负极片、隔膜之间的亲和性,降低界面内阻,增强耐高温性和循环稳定性;同时改善正极、负极性能,从而增强锂离子电池性能。

Description

一种基于耐高温隔膜的锂离子电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,具体为一种基于耐高温隔膜的锂离子电池及其制备方法。
背景技术
世界能源的变革,促进了新能源如电能的飞速发展,而锂电池作为电能发展下的产物,其具有便携性、循环性、环保型等优点而被广泛应用。其中,锂电池隔膜是与正极、负极、电解液并列的四大组件之一,其一是为电池提供锂离子通路,二是为防止正负极短路提供物理屏障。
现有技术中,通常使用微孔聚烯烃隔膜作为电池隔膜,但是其一方面高温稳定性差,易使得热失控产生安全事故,另一方面吸液能力差,影响电池的循环稳定性;因此通常会引入填料涂覆隔膜解决高温稳定性和循环稳定性。但是,现有陶瓷涂覆隔膜中存在多个问题:一是涂层与聚烯烃隔膜的粘附性较差,使得电池循环多次后,涂层脱落,性能下降明显;二是涂层中填料分散性差,与正极、负极的粘结性差,存在界面阻力,内阻增加,使得循环稳定性降低,且充放电过程中热能和少量气体使得电芯膨胀,锂硫电池中严重时会产生粉化,穿梭现象;三是,均为单一涂料进行单面或双面涂覆,基本都是研究增加负极性能的,无法改善正极存在的活性材料腐蚀现象,影响电池性能。
综上,解决上述问题,制备一种基于耐高温隔膜的锂离子电池具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于耐高温隔膜的锂离子电池及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种基于耐高温隔膜的锂离子电池的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:将微孔隔膜在柠檬酸溶液中活化,一面涂覆Li-沸石浆料,另一面涂覆石墨烯浆料;得到一面为Li-沸石涂层、一面为石墨烯涂层的耐高温隔膜;
步骤2:将正极浆料涂覆在铝膜上,干燥、压制,得到正极片;将负极浆料涂敷在铜膜上,干燥、压制,得到负极片;
步骤3:将正极片、耐高温隔膜、负极片组装,耐高温隔膜的Li-沸石涂层贴近正极片,石墨烯涂层贴近负极片;得到电芯,注入电解液,得到锂离子电池。
较为优化地,所述Li-沸石浆料、石墨烯浆料、正极浆料、负极浆料中使用的粘结剂相同,均是由三甲氧基硼烷改性聚偏氟乙烯后水解制备得到。
较为优化地,所述粘结剂的制备方法为:将聚偏氟乙烯浸渍在氢氧化钠溶液中,加入高锰酸钾,搅拌活化12~24小时,洗涤干燥;将其分散在正己烷中,加入三甲氧基硼烷,室温搅拌反应12~16小时,过滤;将固体粉末转移至pH=4.2~4.5的盐酸溶液中,设置温度为55~65℃搅拌1~2小时,过滤洗涤干燥,得到粘结剂。
较为优化地,所述聚偏氟乙烯与三甲氧基硼烷的质量比为6:1~1.5。
较为优化地,所述Li-沸石浆料的原料包括以下组分:按重量计,100份去离子水,16~20份Li-沸石,6~8份粘结剂。
较为优化地,所述Li-沸石的制备方法为:将质量比0.2~0.25:1的氢氧化锂和沸石依次加入去离子水中混合均匀,干燥后置于400~450℃下煅烧4~5小时,得到Li-沸石。
较为优化地,所述石墨烯浆料的原料包括以下组分:按重量计,100份去离子水,25~30份氧化石墨烯复合物、1~3份粘结剂。
较为优化地,所述氧化石墨烯复合物的制备方法为:将氧化石墨烯置于壳聚糖-聚氧化乙烯溶液中,浸泡5~10分钟,晾干20~30分钟,重复“浸泡-晾干”3~5次;将其置于单宁酸溶液中,浸渍30~40分钟;转移至吡咯溶液中,分散均匀,依次缓慢加入过氧化氢和氯化铁,搅拌10~12小时,过滤洗涤干燥,得到氧化石墨烯复合物。
较为优化地,壳聚糖-聚氧化乙烯溶液的浓度为4~6wt%,壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1;所述氧化石墨烯与壳聚糖的质量比为1:2~3;单宁酸溶液的浓度为8~10wt%;吡咯溶液的浓度为3~4wt%,吡咯与氧化石墨烯的质量比为3~4:5。
较为优化地,一种基于耐高温隔膜的锂离子电池的制备方法制备得到的锂离子电池。
本技术方案中,通过制备水系聚偏氟乙烯粘结剂,用于涂层、正极浆料、负极浆料中,提高隔膜与极片之间的亲和性,增强三者之间的粘结性,降低界面内阻,从而增强锂离子电池循环稳定性和安全性。同时通过使用不同填料得到两种浆料,涂敷在微孔隔膜两侧,增加隔膜的耐高温性,改善正极、负极性能,从而增强锂离子电池性能。
(1)方案中,将聚偏氟乙烯使用氢氧化钠清洗、高锰酸钾活化;然后在聚偏氟乙烯(氟原子:配位电子)表面接枝三甲氧基硼烷(硼原子:中心原子),然后将其在盐酸中水解(B-(OCH3)3水解形成B-(OH)3);得到粘结剂,以此增加聚偏氟乙烯的粘结性和亲水性,增加浆料的稳定性,从而提高涂覆均匀性,增强吸液性;同时增强了隔膜与正极片、与负极片之间的界面粘结性,降低了内阻;此外其表面的亲水基团可以锚定聚硫化物,抑制穿梭效应;以此,有效改善了提高电池的循环性能。
(2)方案中,将微孔隔膜在柠檬酸中活化后,一面涂覆Li-沸石浆料,另一面涂覆石墨烯浆料;以此,得到耐高温隔膜,有效增加了正极性能和负极性能,从而有效提高了锂离子电池的能量密度、循环稳定性、高温安全性。
其中,Li-沸石浆料中,Li-沸石是将锂离子交换沸石中的Na+等离子后煅烧制备得到的。电池循环过程中,电解液会与正极发生反应,腐蚀正极活性材料,使得正极金属离子溶出,导致内阻增加,循环稳定性降低;方案中使用Li-沸石作为填料,其一,沸石可以吸附电解液中微量的水,抑制电解液形成HF,降低活性材料的腐蚀;其二,其内部含有的锂离子可以与溶出的正极金属离子产生离子交换,提高循环稳定性。此外,浆料中的粘结剂,使用的是通过硼基物质改性,可以降低阻抗,两者协同提高正极性能,提高电池循环稳定性。
其中,石墨烯涂覆隔膜,由于片状结构,涂覆后,要么粘结性较差,要么孔隙被覆盖率较大,影响了锂离子迁移效率;因此,方案中,对氧化石墨烯进行表明面改性,得到具有一定粘附性,且结构松散的石墨烯复合物,有效抑制体积膨胀和穿梭效应;从而增强了粘附性、耐高温性、循环稳定性。
石墨烯浆料中,石墨烯复合物是先将氧化石墨烯表面使用壳聚糖、聚氧化乙烯进行接枝插层,再将其置于单宁酸将其交联,进一步增加氧化石墨烯的粘附性,进一步扩大氧化石墨烯片层间距,得到表面含有壳聚糖-聚氧化乙烯-单宁酸的石墨烯复合物A;然后进一步将其置于吡咯溶液中原位接枝聚吡咯,利用壳聚糖-聚氧化乙烯-单宁酸促进吡咯聚合,并缓解了聚吡咯的固有的脆性,制备得到石墨烯复合物,有效提高了耐高温性。且由于表面物质的接枝,使得浆料涂覆干燥后,片层不会发生堆垛,具有较大层间距,使得物质将形成了空间交联网络,利于锂离子的迁移,降低内阻。同时的石墨烯复合物在浆料中具有良好的分散性,均匀涂覆在隔膜表面,同时在交底含量粘结剂的情况下,具有良好的粘附性。同时单宁酸的交联,抑制了壳聚糖和聚氧化乙烯的溶解,增加了分子缠结,提高了粘结性和力学性能,与聚吡咯协同均匀吸收热能,缓冲体积膨胀,使得是石墨烯复合物具有优异的耐热性。同时,壳聚糖-聚氧化乙烯-单宁酸的活性基团可以通过偶极矩相互作用锚定聚硫化物,而聚吡咯可以将长链多硫化物转变为短链多硫化物,协同抑制硫化物的穿梭效应,提供了更好的负极界面性能。
以此,正负极和隔膜之间形成良好的界面性能,有抑制由于产热产气引起的电芯膨胀变形,提高电池的安全性能和循环稳定性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下实施例中,壳聚糖购自苏州嘉叶,脱乙酰度为85%;聚氧化乙烯购自上海源叶,平均分子量100,000;聚偏氟乙烯购自上海源叶,分子量为40万;沸石购自淄博齐创,纳米级ZSM-5分子筛。
氧化石墨烯由石墨烯片氧化制备得到,石墨烯片购自阿拉丁;氧化方法为:将5g石墨烯置于45g浓硫酸中,搅拌均匀,加入5g五氧化二磷,搅拌均匀,加入1g过氧化氢,设置温度为80℃,搅拌10分钟,静置30分钟;再加入45g浓硫酸、20g高锰酸钾,搅拌反应2小时,过滤洗涤,加入150g去离子水和1g过氧化氢,搅拌30分钟,过滤洗涤干燥,得到氧化石墨烯。
负极活性物质为石墨;导电剂为SuperP。
正极活性物质的制备方法为:将1.5g氧化石墨烯分散在去离子水中,得到2g/L的分散液,加入2g氯化镍和2g氯化钴加入混合均匀,得到混合液,将其在120℃保温6小时;加入8g硫脲,设置温度为180℃保温6小时,干燥,得到金属硫化物;将金属硫化物与硫粉按照质量比为3:1混合均匀,在惰性气体下,设置温度为160℃热处理12小时,得到正极活性物质。
实施例1:
步骤1:(1)将6g聚偏氟乙烯浸渍在10wt%的氢氧化钠溶液中,加入2wt%的高锰酸钾,搅拌活化24小时,洗涤干燥;将其分散在50mL正己烷中,加入1.4g三甲氧基硼烷,室温搅拌反应12小时,过滤;将固体粉末转移至pH=4.2的盐酸溶液中,设置温度为60℃搅拌1.5小时,过滤洗涤干燥,得到粘结剂,备用。
(2)将1.25g氢氧化锂分散在15mL去离子水中,加入5g沸石搅拌均匀,置于70℃烘箱中干燥,转移至高温炉中,在400℃下煅烧4小时,得到Li-沸石,备用。
(3)将5g氧化石墨烯置于5wt%的壳聚糖-聚氧化乙烯溶液(壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1,总质量为12g)中,浸泡6分钟,晾干30分钟,重复“浸泡-晾干”4次;将其置于10wt%的单宁酸溶液(单宁酸质量为3g)中,浸渍35分钟;转移至3.5wt%吡咯溶液(吡咯质量为3.5g)中,分散均匀,依次缓慢加入20mL过氧化氢和0.8g氯化铁,搅拌12小时,过滤洗涤干燥,得到石墨烯复合物,备用。
(4)按照按重量分数计,将100份去离子水,18份Li-沸石,8份粘结剂混合均匀,得到Li-沸石浆料;按照重量分数计,将100份去离子水,28份石墨烯复合物、2份粘结剂混合均匀,得到石墨烯浆料。
(5)将微孔聚烯烃隔膜在丙酮中浸渍15分钟,10wt%的柠檬酸溶液中活化25分钟,将Li-沸石浆料辊涂在微孔聚烯烃隔膜的一面,面密度为1.5g/m2,60℃烘干;将石墨烯浆料辊涂在微孔聚烯烃隔膜的一面,面密度为1.5g/m2,60℃烘干;得到耐高温隔膜。
步骤2:(1)按照重量分数计,36份N,N-二甲基甲酰胺、56份正极活性物质、6份导电剂、2份粘结剂混合均匀,得到正极浆料;将其涂覆在铝箔上,烘干压制得到正极片,硫的载量为5mg/cm2;按照重量分数计,将30份N,N-二甲基甲酰胺、60份负极活性物质、8份导电剂、2份粘结剂混合均匀,得到负极浆料,将其涂覆在铜箔上,烘干压制得到负极片,石墨载量为25mg/cm2
步骤3:将正极片、耐高温隔膜、负极片组装,耐高温隔膜的Li-沸石涂层贴近正极片,石墨烯涂层贴近负极片;得到电芯,注入电解液(1M的六氟磷酸锂,溶剂为质量比为1:2的碳酸乙烯和碳酸二乙酯),得到锂离子电池。
实施例2:
步骤1:(1)将6g聚偏氟乙烯浸渍在10wt%的氢氧化钠溶液中,加入2wt%的高锰酸钾,搅拌活化12小时,洗涤干燥;将其分散在50mL正己烷中,加入1g三甲氧基硼烷,室温搅拌反应16小时,过滤;将固体粉末转移至pH=4.5的盐酸溶液中,设置温度为65℃搅拌1小时,过滤洗涤干燥,得到粘结剂,备用。
(2)将1g氢氧化锂分散在15mL去离子水中,加入5g沸石搅拌均匀,置于70℃烘箱中干燥,转移至高温炉中,在400℃下煅烧4小时,得到Li-沸石,备用。
(3)将5g氧化石墨烯置于4wt%的壳聚糖-聚氧化乙烯溶液(壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1,总质量为15g)中,浸泡5分钟,晾干20分钟,重复“浸泡-晾干”5次;将其置于8wt%的单宁酸溶液(单宁酸质量为3g)中,浸渍30分钟;转移至3wt%吡咯溶液(吡咯质量为4g)中,分散均匀,依次缓慢加入20mL过氧化氢和0.8g氯化铁,搅拌10小时,过滤洗涤干燥,得到石墨烯复合物,备用。
(4)按照按重量分数计,将100份去离子水,16份Li-沸石,6份粘结剂混合均匀,得到Li-沸石浆料;按照重量分数计,将100份去离子水,30份石墨烯复合物、1份粘结剂混合均匀,得到石墨烯浆料。
(5)将微孔聚烯烃隔膜在丙酮中浸渍15分钟,10wt%的柠檬酸溶液中活化25分钟,将Li-沸石浆料辊涂在微孔聚烯烃隔膜的一面,面密度为1.5g/m2,60℃烘干;将石墨烯浆料辊涂在微孔聚烯烃隔膜的一面,面密度为1.5g/m2,60℃烘干;得到耐高温隔膜。
步骤2:(1)按照重量分数计,36份N,N-二甲基甲酰胺、56份正极活性物质、6份导电剂、2份粘结剂混合均匀,得到正极浆料;将其涂覆在铝箔上,烘干压制得到正极片,硫的载量为5mg/cm2;按照重量分数计,将30份N,N-二甲基甲酰胺、60份负极活性物质、8份导电剂、2份粘结剂混合均匀,得到负极浆料,将其涂覆在铜箔上,烘干压制得到负极片,石墨载量为25mg/cm2
步骤3:将正极片、耐高温隔膜、负极片组装,耐高温隔膜的Li-沸石涂层贴近正极片,石墨烯涂层贴近负极片;得到电芯,注入电解液(1M的六氟磷酸锂,溶剂为质量比为1:2的碳酸乙烯和碳酸二乙酯),得到锂离子电池。
实施例3:
步骤1:(1)将6g聚偏氟乙烯浸渍在10wt%的氢氧化钠溶液中,加入2wt%的高锰酸钾,搅拌活化24小时,洗涤干燥;将其分散在50mL正己烷中,加入1.5g三甲氧基硼烷,室温搅拌反应12小时,过滤;将固体粉末转移至pH=4.2的盐酸溶液中,设置温度为55℃搅拌2小时,过滤洗涤干燥,得到粘结剂,备用。
(2)将1.25g氢氧化锂分散在15mL去离子水中,加入5g沸石搅拌均匀,置于70℃烘箱中干燥,转移至高温炉中,在450℃下煅烧4小时,得到Li-沸石,备用。
(3)将5g氧化石墨烯置于6wt%的壳聚糖-聚氧化乙烯溶液(壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1,总质量为10g)中,浸泡10分钟,晾干30分钟,重复“浸泡-晾干”3次;将其置于10wt%的单宁酸溶液(单宁酸质量为3g)中,浸渍40分钟;转移至4wt%吡咯溶液(吡咯质量为4g)中,分散均匀,依次缓慢加入20mL过氧化氢和0.8g氯化铁,搅拌12小时,过滤洗涤干燥,得到石墨烯复合物,备用。
(4)按照按重量分数计,将100份去离子水,20份Li-沸石,8份粘结剂混合均匀,得到Li-沸石浆料;按照重量分数计,将100份去离子水,25份石墨烯复合物、3份粘结剂混合均匀,得到石墨烯浆料。
(5)将微孔聚烯烃隔膜在丙酮中浸渍15分钟,10wt%的柠檬酸溶液中活化25分钟,将Li-沸石浆料辊涂在微孔聚烯烃隔膜的一面,面密度为1.5g/m2,60℃烘干;将石墨烯浆料辊涂在微孔聚烯烃隔膜的一面,面密度为1.5g/m2,60℃烘干;得到耐高温隔膜。
步骤2:(1)按照重量分数计,36份N,N-二甲基甲酰胺、56份正极活性物质、6份导电剂、2份粘结剂混合均匀,得到正极浆料;将其涂覆在铝箔上,烘干压制得到正极片,硫的载量为5mg/cm2;按照重量分数计,将30份N,N-二甲基甲酰胺、60份负极活性物质、8份导电剂、2份粘结剂混合均匀,得到负极浆料,将其涂覆在铜箔上,烘干压制得到负极片,石墨载量为25mg/cm2
步骤3:将正极片、耐高温隔膜、负极片组装,耐高温隔膜的Li-沸石涂层贴近正极片,石墨烯涂层贴近负极片;得到电芯,注入电解液(1M的六氟磷酸锂,溶剂为质量比为1:2的碳酸乙烯和碳酸二乙酯),得到锂离子电池。
对比例1:将粘结剂使用聚偏氟乙烯,其余与实施例1相同。
对比例2:将Li-沸石,使用Li-多孔氧化铝,其余与实施例1相同。
对比例3:石墨烯复合物直接原位接枝聚吡咯,其余与实施例1相同;
更改内容为:将5g氧化石墨烯置于3.5wt%吡咯溶液(吡咯质量为3.5g)中,分散均匀,依次缓慢加入20mL过氧化氢和0.8g氯化铁,搅拌12小时,过滤洗涤干燥,得到石墨烯复合物,备用。
对比例4:石墨烯复合物不使用单宁酸交联,其余与实施1相同;
更改内容为:将5g氧化石墨烯置于5wt%的壳聚糖-聚氧化乙烯溶液(壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1,总质量为12g)中,浸泡6分钟,晾干30分钟,重复“浸泡-晾干”4次;转移至3.5wt%吡咯溶液(吡咯质量为3.5g)中,分散均匀,依次缓慢加入20mL过氧化氢和0.8g氯化铁,搅拌12小时,过滤洗涤干燥,得到石墨烯复合物,备用。
对比例5:石墨烯复合物不循环浸渍,其余与实施例1相同;
更改内容:将5g氧化石墨烯置于5wt%的壳聚糖-聚氧化乙烯溶液(壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1,总质量为12g)中,浸泡25分钟,晾干;将其置于10wt%的单宁酸溶液(单宁酸质量为3g)中,浸渍35分钟;转移至3.5wt%吡咯溶液(吡咯质量为3.5g)中,分散均匀,依次缓慢加入20mL过氧化氢和0.8g氯化铁,搅拌12小时,过滤洗涤干燥,得到石墨烯复合物,备用。
对比例6:石墨烯复合物中不引入聚氧化乙烯,其余与实施例1相同;
更改内容:将5g氧化石墨烯置于5wt%的壳聚糖溶液(壳聚糖的质量为12g)中,浸泡6分钟,晾干30分钟,重复“浸泡-晾干”4次;将其置于10wt%的单宁酸溶液(单宁酸质量为3g)中,浸渍35分钟;转移至3.5wt%吡咯溶液(吡咯质量为3.5g)中,分散均匀,依次缓慢加入20mL过氧化氢和0.8g氯化铁,搅拌12小时,过滤洗涤干燥,得到石墨烯复合物,备用。
实验:将制备的耐高温隔膜在150℃烘烤2小时,检测抗收缩性;并将制备得到的锂离子电池在1C下检测电池循环性能(电压范围为1.5~2.8v);所得结果如下所示
结论:上述数据可知:将制备得到的耐高温隔膜用于锂离子电池,具有良好的耐高温性,与极片具有良好的粘结性,从而使得锂离子电池具有优异的循环稳定性。将实施例1的数据与对比例1~6进行对比,可以发现:对比例1中,将粘结剂更改为聚偏氟乙烯,循环性能下降,原因在于浆料稳定性和与极片的粘结性下降。对比例2中,将使用多孔氧化铝替换沸石,可以发现循环稳定性下降,原因在于:多孔氧化铝的吸水性和离子交换性弱于沸石,使得正极片与隔膜之间界面内阻在多次循环后增加较大,循环稳定性降低。对比例3~6中,对比例3中未接枝壳聚糖-聚氧化乙烯-单宁酸,使得粘附性降低,热缓冲性降低,吸液性降低,从而降低了电性能;而对比例4中由于未交联,使得粘附性能下降,同时表面接枝的壳聚糖-聚氧化乙烯力学性能下降,稳定性下降。对比例5中,不循环浸渍,使得分散性降低,使得电性能略有下降;对比例6中,由于为引入聚氧化乙烯,降低了极片粘附性,使得性能下降。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于耐高温隔膜的锂离子电池的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:将微孔隔膜在柠檬酸溶液中活化,一面涂覆Li-沸石浆料,另一面涂覆石墨烯浆料;得到一面为Li-沸石涂层、一面为石墨烯涂层的耐高温隔膜;
步骤2:将正极浆料涂覆在铝膜上,干燥、压制,得到正极片;将负极浆料涂敷在铜膜上,干燥、压制,得到负极片;
步骤3:将正极片、耐高温隔膜、负极片组装,耐高温隔膜的Li-沸石涂层贴近正极片,石墨烯涂层贴近负极片;得到电芯,注入电解液,得到锂离子电池;
所述Li-沸石浆料、石墨烯浆料、正极浆料、负极浆料中使用的粘结剂相同,所述粘结剂的制备方法为:将聚偏氟乙烯浸渍在氢氧化钠溶液中,加入高锰酸钾,搅拌活化12~24小时,洗涤干燥;将其分散在正己烷中,加入三甲氧基硼烷,室温搅拌反应12~16小时,过滤;将固体粉末转移至pH=4.2~4.5的盐酸溶液中,设置温度为55~65℃搅拌1~2小时,过滤洗涤干燥,得到粘结剂;
所述石墨烯浆料的原料包括以下组分:按重量计,100份去离子水,25~30份氧化石墨烯复合物、1~3份粘结剂;
所述氧化石墨烯复合物的制备方法为:将氧化石墨烯置于壳聚糖-聚氧化乙烯溶液中,浸泡5~10分钟,晾干20~30分钟,重复“浸泡-晾干”3~5次;将其置于单宁酸溶液中,浸渍30~40分钟;转移至吡咯溶液中,分散均匀,依次缓慢加入过氧化氢和氯化铁,搅拌10~12小时,过滤洗涤干燥,得到氧化石墨烯复合物。
2.根据权利要求1所述的一种基于耐高温隔膜的锂离子电池的制备方法,其特征在于:所述聚偏氟乙烯与三甲氧基硼烷的质量比为6:1~1.5。
3.根据权利要求1所述的一种基于耐高温隔膜的锂离子电池的制备方法,其特征在于:所述Li-沸石浆料的原料包括以下组分:按重量计,100份去离子水,16~20份Li-沸石,6~8份粘结剂。
4.根据权利要求3所述的一种基于耐高温隔膜的锂离子电池的制备方法,其特征在于:所述Li-沸石的制备方法为:将质量比0.2~0.25:1的氢氧化锂和沸石依次加入去离子水中混合均匀,干燥后置于400~450℃下煅烧4~5小时,得到Li-沸石。
5.根据权利要求1所述的一种基于耐高温隔膜的锂离子电池的制备方法,其特征在于:壳聚糖-聚氧化乙烯溶液的浓度为4~6wt%,壳聚糖与聚氧化乙烯的质量比为1:1;所述氧化石墨烯与壳聚糖的质量比为1:2~3;单宁酸溶液的浓度为8~10wt%;吡咯溶液的浓度为3~4wt%,吡咯与氧化石墨烯的质量比为3~4:5。
6.根据权利要求1~5任一项所述的一种基于耐高温隔膜的锂离子电池的制备方法制备得到的锂离子电池。
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