高纯纳米氧化铝作为锂电安全重要保障的隔膜涂覆粉体材料,有望解决锂电池的安全问题。随着锂离子充电电池容量的不断提高,其内部蓄积能量越来越大,内部温度会提高,若温度过高会使隔膜被熔化而造成短路。高纯纳米化铝具有绝缘、隔热、耐高温等特性,因此可将其用于锂电池的涂层。高纯纳米氧化铝作为陶瓷涂层涂到锂电池正负极间隔膜上,起耐热、耐高温、绝缘的作用,从而可以防止动力电池因温度过高,隔膜熔化而短路。此外,应用高纯纳米氧化铝对钴酸锂、锰酸锂、钛酸锂和磷酸铁锂等材料进行表面包覆还可大福度减小界面阻抗,额外提供电子传输隧道,有效阻止电解液对电极的侵蚀还能容纳粒子在 Li 脱嵌过程中的体积变化,防止电极结构损坏.
陶瓷隔膜对氧化铝的性能要求较高:
①粒径均匀性,能很好地黏结到隔膜上,又不会堵塞隔膜孔径,一般要求氧化铝的粒径为 0.5um 左右;
②氧化铝纯度高,不能引入杂质,影响电池内部环境,一般要求氧化铝的纯度大于99.9%以 99.99%为***佳;
③氧化铝晶型结构一般要求a相,耐腐蚀能力强,保证氧化铝对电解液的相容性及浸润性。
高纯氧化铝涂层是由纳米级高纯氧化铝粉、黏结剂、分散剂、CMC、水等材料按一定的配比,经过特定工艺制备而成的一种陶瓷浆料,在工业化生产中由大型涂布设备对锂电池基膜进行涂覆,使其具有耐高温性、高安全性、独特的自关断特性、低自放电率、循环寿命长等特点,引领了锂电池涂覆新趋势。锂电陶瓷涂覆有望引领高纯超细氧化铝需求增长。按照国内锂电隔膜产量占全球 60%估算,锂电池隔膜用高纯超细氧化铝市场需求量近 9000t。用于锂电池隔膜涂层的高纯超细氧化铝技术要求极高,颗粒级别要求为300~500nm