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派瑞林粉材在锂电池领域中的应用
派瑞林是美国联合碳化合物公司在20世纪60年代推出的一类新型高分子涂覆材料,它是对二甲苯的聚合物系列的通用名称。目前,根据分子结构的不同,派瑞林材料可分为派瑞林N、派瑞林C、派瑞林D、派瑞林F、派瑞林HT等多种类型。派瑞林主要用作用于微电子、半导体领域高纯度的钝化层和介质层。还可以在微机电领域用作钝化、防护、润滑等涂层;此外,还可在生物医学防腐及文物保护等领域作为隔离、固化、加固材料。
派瑞林具体应用
金属锂由于具有极高的理论比容量及极低的电化学电势被认为是锂二次电池的终极负极。目前商用的锂电池普遍使用液态电解质,而金属锂负极因化学性质活泼,易与液态电解质发生副反应,在界面处易生长锂枝晶,造成电池的短路和热失控等安全问题,阻碍了高能量密度金属锂电池的发展进程。采用不可燃、弹性模量较高的固态电解质(SE)替代液态电解质制得的全固态锂电池有望从根本上解决这一安全问题,并可抑制锂枝晶的生长。固态电解质是全固态锂电池的核心,常见的固态电解质包括聚合物型和无机型,其中,无机固态电解质因具有较高的离子电导率和接近1mS/cm的锂离子迁移数而被广泛关注。然而,锂离子在无机电解质界面上的非理想行为,仍会出现锂枝晶的生长,严重时锂枝晶甚至穿过无机固态电解质,造成电池短路等问题。
针对现存问题,CN113809388B专利提供了一种复合固态电解质材料及其制备方法。其具体制备方法是将无机固态电解质本体采用绝缘聚合物包覆,形成完全包覆无机固态电解质本体外表面的厚度小于或等于20nm包覆层,得到复合固态电解质材料。其中,绝缘聚合物为派瑞林N、派瑞林C、派瑞林D、派瑞林F和派瑞林HT中的至少一种。
包覆层材质为聚对二甲苯或其衍生物,可以通过涂敷、化学气相沉积、蒸镀沉积或溅射的方式与无机固态电解质本体贴合,形成的包覆层的厚度均匀、连续性好、致密无针孔。
参考文献
CN113809388B 复合固态电解质材料及其制备方法、锂二次电池和终端.