一种水性黏土矿物/聚乙烯醇交联纳米涂层复合隔膜制备方法
无权-驳回
Preparation method of water-based clay mineral/polyvinyl alcohol cross-linked nano-coating composite diaphragm
申请号：202010387721.8 申请日：2020-05-09
CN202010387721
CN111584805A
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摘要：本发明公开了一种水性黏土矿物/聚乙烯醇交联纳米涂层复合隔膜的制备方法，是将充分解离的黏土矿物悬浮液匀速添加到聚乙烯醇水溶液中经超声、均质处理后添加交联剂和痕量催化剂并混合均匀得混合悬浮液；再将经亲水处理的聚烯烃隔膜浸入到混合悬浮液中10 s~3 min，匀速拉出并垂直悬挂，在30~65°C下使黏土矿物纳米片与聚乙烯醇发生交联反应；重复上述过程若干次，经热固化得到纳米涂层复合隔膜。该纳米涂层复合隔膜具有优异的机械性能、电解液润湿性和热稳定性，能有效缓解锂枝晶生长，不仅提高锂金属电池的循环稳定性和倍率性能，而且改善了锂金属电池的安全性，为发展高性能锂金属电池隔膜提供一条行之有效的产业化途径。 |
|---|---|
| Abstract： The invention discloses a preparation method of a water-based clay mineral/polyvinyl alcohol cross-linked nano-coating composite diaphragm. The preparation method comprises the following steps: addinga fully-dissociated clay mineral suspension into a polyvinyl alcohol aqueous solution at a constant speed, carrying out ultrasonic treatment and homogenization treatment, adding a cross-linking agentand a trace catalyst, and uniformly mixing to obtain a mixed suspension; immersing the polyolefin diaphragm subjected to hydrophilic treatment into the mixed suspension for 10 seconds to 3 minutes, pulling out the polyolefin diaphragm at a constant speed, vertically suspending the polyolefin diaphragm, and carrying out cross-linking reaction on the clay mineral nanosheet and polyvinyl alcohol atthe temperature of 30 DEG C-65 DEG C; repeating the process for several times, and carrying out thermocuring to obtain the nano-coating composite diaphragm. The nano-coating composite diaphragm has excellent mechanical properties, electrolyte wettability and thermal stability; the lithium dendritic crystal growth can be effectively alleviated, the cycle stability and the rate capability of the lithium metal battery can be improved, the safety of the lithium metal battery can be improved, and an effective industrialization approach is provided for the development of the high-performance lithiummetal battery diaphragm. | |
| 申请人： 中国科学院兰州化学物理研究所 | |
| Applicant： LANZHOU INST CHEMICAL PHYSICS CAS | |
| 地址： 730000 甘肃省兰州市城关区********(隐藏) | |
| 发明(设计)人： 杨燕飞 张俊平 李凌霄 李步成 | |
| Inventor： YANG YANFEI; ZHANG JUNPING; LI LINGXIAO; LI BUCHENG | |
| 主分类号： H01M2/14(20060101) | |
| 分类号： H01M2/14(20060101) H01M2/16(20060101) H01M10/052(20100101) | |
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- 法律状态
| 2023-01-13 | 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01M2/14申请公布日:20200825 |
| 2020-09-18 | 实质审查的生效IPC(主分类):H01M2/14 |
| 2020-08-25 | 公开 |
注：本法律状态信息仅供参考，即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
- 其他信息
| 主权项 | 1.一种水性黏土矿物/聚乙烯醇交联纳米涂层复合隔膜制备方法，包括以下步骤：/n（1）将黏土矿物纳米片分散于水中配置成黏土矿物纳米片悬浮液，再经超声处理使其发生充分解离；/n（2）将聚乙烯醇在60~80°C下溶于去离子水中配制聚乙烯醇水溶液；/n（3）搅拌下，将黏土矿物纳米片悬浮液匀速添加（匀速添加的速率为1~10 mL s−1）到聚乙烯醇水溶液中，经超声处理10~120 min，均质处理10~120 min后，添加交联剂和痕量催化剂，搅拌均匀，得到透明的混合悬浮液；混合悬浮液中黏土矿物纳米片的质量百分含量为0.01~3wt%，聚乙烯醇的百分含量为0.01~1wt%；/n（4）将疏水的聚烯烃隔膜经有机溶剂浸泡处理20~30 min，得到亲水的聚烯烃隔膜；/n（5）将亲水聚烯烃隔膜浸入到步骤（3）的混合悬浮液中10s~180s，匀速拉出并垂直悬挂，随后在30~80 °C下使黏土矿物纳米片与聚乙烯醇发生充分交联反应；/n（6）重复步骤（5）的过程若干次，最后在60°C~90°C条件下真空热固化12 h，得到水性黏土矿物/聚乙烯醇交联纳米涂层复合隔膜。/n | ||||||||||||||||||
| 公开号 | 111584805A | ||||||||||||||||||
| 公开日 | 2020-08-25 | ||||||||||||||||||
| 专利代理机构 | 62201 兰州智和专利代理事务所(普通合伙) | ||||||||||||||||||
| 代理人 | 张英荷 | ||||||||||||||||||
| 颁证日 | |||||||||||||||||||
| 优先权 |
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| 国际申请 | |||||||||||||||||||
| 国际公布 | |||||||||||||||||||
| 进入国家日期 | |||||||||||||||||||
- 专利对比文献
| 类型 | 阶段 | 文献号 | 公开日期 | 涉及权利要求项 | 相关页数 |
| A | SEA | CN107799699A | 20180313 | 1-10 | 全文 |
| Y | SEA | CN109786627A | 20190521 | 1-7 | 权利要求，摘要 |
| A | SEA | CN103165842A | 20130619 | 1-5 | 全文 |
| A | SEA | CN103296240A | 20130911 | 1-5 | 全文 |
| A | SEA | CN103311486A | 20130918 | 1-5 | 全文 |
| A | SEA | CN110137422A | 20190816 | 1-5 | 全文 |
注：不保证该信息的有效性、完整性、准确性，以上信息也不具有任何效力，仅供参考。使用前请另行委托专业机构进一步查核，使用该信息的一切后果由用户自行负责。
Ｘ：单独影响权利要求的新颖性或创造性的文件；
Ｙ：与检索报告中其他 Ｙ类文件组合后影响权利要求的创造性的文件；
Ａ：背景技术文件，即反映权利要求的部分技术特征或者有关的现有技术的文件；
Ｒ：任何单位或个人在申请日向专利局提交的、属于同样的发明创造的专利或专利申请文件；
Ｐ：中间文件，其公开日在申请的申请日与所要求的优先权日之间的文件，或会导致需核实该申请优先权的文件；
Ｅ：单独影响权利要求新颖性的抵触申请文件。
Ｙ：与检索报告中其他 Ｙ类文件组合后影响权利要求的创造性的文件；
Ａ：背景技术文件，即反映权利要求的部分技术特征或者有关的现有技术的文件；
Ｒ：任何单位或个人在申请日向专利局提交的、属于同样的发明创造的专利或专利申请文件；
Ｐ：中间文件，其公开日在申请的申请日与所要求的优先权日之间的文件，或会导致需核实该申请优先权的文件；
Ｅ：单独影响权利要求新颖性的抵触申请文件。
- 期刊对比文献
| 类型 | 阶段 | 期刊文摘名称 | 作者 | 标题 | 涉及权利要求项 | 相关页数 |
| Y | SEA | 《Materials Today Energy》 | Yanfei Yang etal | A waterborne superLEphilic and thermostable separator based onnatural clay nanorods for high-voltage lithium-ion batteries | 1-7 | 实验部分 |
| YANFEI YANG ETAL: "A waterborne superLEphilic and thermostable separator based onnatural clay nanorods for high-voltage lithium-ion batteries", 《MATERIALS TODAY ENERGY》 | ||||||
| X | SEA | 《Materials Today Energy》 | Yanfei Yang etal | A waterborne superLEphilic and thermostable separator based onnatural clay nanorods for high-voltage lithium-ion batteries | 1-10 | |
| YANFEI YANG ETAL: "A waterborne superLEphilic and thermostable separator based onnatural clay nanorods for high-voltage lithium-ion batteries", 《MATERIALS TODAY ENERGY》 | ||||||
- 书籍对比文献
| 类型 | 阶段 | 书名 | 作者 | 标题 | 涉及权利要求项 | 相关页数 |
- 附加信息
| 同族专利 | |||||||
| 引用文献 |
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| 被引用文献 |
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