(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111519939.5 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 溧阳天目先导电池材 料科技有限公 司 地址 213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街 道上上路87号15 栋办公楼3层 (72)发明人 史晶　石永明　罗飞　杨谦　 (74)专利代理 机构 北京慧诚智道知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11539 代理人 白洁 (51)Int.Cl. H01M 50/449(2021.01) H01M 50/431(2021.01) H01M 50/403(2021.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种含混合导体涂层的隔膜及其制备方法 和应用 (57)摘要 本发明涉及一种含混合导体涂层的隔膜及 其制备方法和应用， 其中， 含混合导体涂层的隔 膜包括： 基膜， 以及附着于基膜的至少一侧表面 的涂层； 涂层是包括新型碳包覆固态电解质材 料； 新型碳包覆固态电解质材料为核壳结构， 核 壳结构包括内核和外壳两层结构； 内核包含第一 组分和第二组分； 第一组分具体为固态电解质材 料， 化学通 式为LixAyZr2‑ySix‑y‑1P4‑x+yO12， 1≤x≤ 5， 0＜y≤1； 其中A包括： Al、 Cr、 Fe、 Ga、 Se、 Y、 In或 La中的一种或多种； 第二组分具体包括无定 形碳 和/或晶态碳； 外壳为 碳层。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114156600 A 2022.03.08 CN 114156600 A 1.一种含混合导体涂层的隔膜， 其特征在于， 所述含混合导体涂层的隔膜包括： 基膜， 以及附着于基膜的至少一侧表面的涂层； 所述涂层包括新型碳包覆固态电解质材料； 所述新型碳包覆固态电解质材料为核壳结 构， 所述核壳结构包括内核和外壳两层结构； 其中， 所述内核包 含第一组分和第二组分； 所述第一组分具体为固态电解质材 料， 化学通式为 LixAyZr2‑ySix‑y‑1P4‑x+yO12， 1≤x≤5， 0＜y≤1； 其中A包括： Al、 Cr、 Fe、 Ga、 Se、 Y、 In或La中 的一种或多种； 所述第二组分具体包括无定形碳和/或晶态碳； 所述外壳为 碳层。 2.根据权利要求1所述的含混合导体涂层的隔膜， 其特征在于， 所述碳层具体为碳层薄 膜或碳层颗粒； 所述碳层的厚度在1nm ‑2 μm之间； 所述碳层对所述内核表面覆盖率为50％ ‑ 100％； 所述内核粒径在3 0nm‑100 μm之间； 所述新型碳包覆固态电解质材 料的粒径在31nm ‑102 μm之间； 所述第一组分、 所述第二组分和所述 碳层的质量比为1:(0 ‑0.6)： (0.0 02‑0.6)。 3.根据权利要求1所述的含混合导体涂层的隔膜， 其特征在于， 所述涂层的单侧或两侧 还具有胶层； 所述胶层的材料包括聚偏氟乙烯、 聚偏氟乙烯 ‑六氟丙烯共聚物或聚甲基丙烯 酸甲酯中的一种或几种。 4.根据权利要求3所述的含混合导体涂层的隔膜， 其特征在于， 所述涂层的厚度在0.5 μ m‑10 μm之间， 所述胶 层的厚度在0.2 μm ‑5 μm之间。 5.根据权利要求1所述的含混合导体涂层的隔膜， 其特征在于， 所述基膜为有机基膜， 包括聚烯烃微 孔膜或聚酰 亚胺无纺布； 所述基膜的厚度为5 μm ‑20 μm， 孔隙率 为30％‑80％。 6.根据权利要求1所述的含混合导体涂层的隔膜， 其特征在于， 所述涂层具体包括： 20wt％‑80wt％的溶剂、 10wt％ ‑79.95wt％的新型碳包覆固态电解质材料， 0wt％ ‑5wt％的 润湿剂， 0wt％ ‑5wt％的分散剂， 0.0 5wt％‑20wt％的粘结剂， 0wt％ ‑5wt％的助剂； 所述涂层中所述 新型碳包覆固态电解质材 料占固体总质量的40％以上； 所述溶剂包括： 去离子水、 N ‑甲基吡咯烷酮、 酒精、 二甲基甲酰胺、 乙酸乙酯、 异丙醇中 的一种或多种混合； 所述润湿剂包括： 聚二甲基硅氧烷、 聚醚改性硅氧烷、 聚氧乙烯醚、 辛基酚聚氧乙烯醚、 聚醚硅氧烷、 烷基苯磺酸钠、 聚氧乙烯烷基酚醚、 聚氧乙烯脂肪醇醚 或月桂醇硫酸钠中的一 种或多种； 所述分散剂包括： 聚乙二醇、 十二烷基苯磺酸钠、 十二烷基硫酸钠、 十二烷基磷酸钠、 六 偏磷酸钠、 十六烷基三甲基溴化铵、 聚乙烯吡 咯烷酮、 聚丙烯酸钠或聚甲基丙烯酸盐中的一 种或多种； 所述粘结剂包括： 聚偏氟乙烯、 聚偏氟乙烯 ‑六氟丙烯共聚物、 羧甲基纤维素、 羧甲基纤 维素钠、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚丙烯酸、 聚丙烯腈、 丁苯橡胶、 聚乙烯醇、 聚四氟乙烯、 聚丙烯 酰胺、 聚醋酸乙烯酯或聚氨酯中的一种或多种； 所述助剂包括： 聚酰胺蜡、 聚氧乙烯脂肪胺(醇)、 聚氧乙烯脂肪醇硫酸盐、 聚二醇醚、 烷 基聚氧乙烯醚羧酸钠、 聚氧乙烯烷基胺、 聚氧乙烯酰胺、 钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂中的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114156600 A 2一种或多种。 7.一种上述权利要求1 ‑6任一所述的含混合导体涂层的隔膜的制备方法， 其特征在于， 所述制备 方法包括： 按照所需质量份数， 将新型碳包覆固态电解质材料、 分散剂和溶剂在搅拌罐中以 2000rmp‑3000rmp的分散 速度高速分散； 将分散好的浆料进行砂磨， 砂磨取出后按所需质量份数加入粘结剂， 润湿剂和助剂充 分搅拌并进行超声处 理， 得到所述涂层浆料； 将所述涂层浆料均匀涂覆于基膜的至少一个表面上并烘干， 得到所述具有新型碳包覆 固态电解质材 料涂层的隔膜含混合 导体涂层的隔膜； 其中， 所述涂层浆料按所需质量份数具体包括： 20wt％ ‑80wt％的溶剂、 10wt％ ‑ 79.95wt％的新型碳包覆固态电解质材料， 0wt％ ‑5wt％的润湿剂， 0wt％ ‑5wt％的分散剂， 0.05wt％‑20wt％的粘结剂， 0wt％ ‑5wt％的助剂。 8.根据权利要求7所述的含混合导体涂层的隔膜的制备方法， 其特征在于， 所述涂覆的 方法包括刮刀涂布法、 凹版辊涂法、 喷涂法中的任一种。 9.一种锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池包括上述权利要求1 ‑6任一所述的含 混合导体涂层的隔膜。 10.一种上述权利要求1 ‑6任一所述的含混合导体涂层的隔膜的用途， 其特征在于， 所 述含混合 导体涂层的隔膜用于二次电池的电池隔膜。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114156600 A 3