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(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号CN106785126B (45)授权公告日2019.10.11 (21)申请号201710079974.7(56)对比文件 (22)申请日2017.02.15CN104466186A,2015.03.25, CN105932200A,2016.09.07, (65)同一申请的已公布的文献号CN104466186A,2015.03.25, 申请公布号CN106785126ACN105932200A,2016.09.07, (43)申请公布日2017.05.31CN105542721A,2016.05.04, (73)专利权人青岛大学CN105742733A,2016.07.06, 地址266071山东省青岛市市南区宁夏路CN101343782A,2009.01.14, 308号审查员李慧 (72)发明人石川宁新 (74)专利代理机构青岛联智专利商标事务所有 限公司37101 代理人纪丽丽 (51)Int.Cl. H01M10/42(2006.01) H01M10/058(2010.01)权利要求书2页说明书10页附图10页 (54)发明名称 一种阻燃添加剂及其制备方法、锂电池 (57)摘要 本发明公开了一种阻燃添加剂及其制备方 法、锂电池,阻燃添加剂为核壳结构,包括阻燃剂 和包覆在阻燃剂外表面的有机物壳层、无机氧化 物壳层或者有机无机复合壳层;阻燃添加剂可通 过粘结剂涂覆在锂电池的正极、负极或隔膜表 面,或者阻燃添加剂添加在电解液中。阻燃添加 剂应用于锂电池时,阻燃剂不和锂电池的电解液 直接接触,因此阻燃剂不会对锂电池的性能造成 不良影响。可以根据电解液的燃烧温度来选择相 应的阻燃添加剂,使得阻燃添加剂的壳层的熔点 或者阻燃剂的气化温度小于电解液的燃烧温度, 在锂电池电解液的温度达到燃烧温度之前,使得 阻燃剂从壳层中释放出来,使得阻燃剂起到阻燃 作用,阻止锂电池燃烧或者爆炸,提高锂电池的 安全性。 CN106785126B CN106785126B权利要求书1/2页 1.一种阻燃添加剂,其特征在于: 所述阻燃添加剂为核壳结构,包括阻燃剂和包覆在所述阻燃剂外表面的无机氧化物壳 层; 所述核壳结构的直径为0.1μm-5μm,所述无机氧化物壳层的厚度为0.01μm-1μm; 所述阻燃添加剂的制备方法包括以下步骤: (1)将正硅酸乙酯(TEOS)和水混合均匀得到第二混合溶液,在第二混合溶液中加入十 六烷基三甲基溴化铵(CTAB)反应制备得到二氧化硅,将制备得到的二氧化硅高温烧结得到 空心二氧化硅;其中,第二混合溶液中正硅酸乙酯(TEOS)的质量分数为5%-20%,正硅酸乙酯 (TEOS)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的质量比为100:1,高温烧结温度为600℃-700℃; (2)将磷酸三甲酯(TMP)与空心二氧化硅的混合物加热到100℃-200℃,在真空状态下 混合物反应得到产物,用氮甲基吡咯烷酮(NMP)清洗产物,得到壳层为无机氧化物壳层的阻 燃添加剂;其中,磷酸三甲酯(TMP)与空心二氧化硅的质量比为5:1。 2.如权利要求1所述的阻燃添加剂,其特征在于: 所述阻燃剂的质量分数为50%-95%。 3.如权利要求1所述的阻燃添加剂,其特征在于: 所述阻燃剂包括有机磷系阻燃剂、无机磷酸阻燃剂、含氮化合物阻燃剂、卤代碳酸酯类 阻燃剂和硅系阻燃剂中的一种。 4.如权利要求3所述的阻燃添加剂,其特征在于: 所述有机磷系阻燃剂包括磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷 酸三丁酯(TBP)、亚磷酸三甲基酯(TMPI)、三氟乙基磷酸酯(TFFP)、甲基磷酸二甲酯(TMMP)、 4-异丙基苯基二苯基磷酸酯(IPPP)、六甲氧基磷腈(HMPN)、三-(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯 (TFP)、二-(2,2,2-三氟代乙基)-甲基磷酸酯(BMP)、(2,2,2-三氟代乙基)二乙基磷酸酯 (TDP)、三-(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯(TTFP)、六甲基磷酰三胺(HMPA)和二乙基(氰基甲 基)膦酸酯(DECP)中的一种; 所述无机磷酸阻燃剂包括磷酸铵((NH4)3PO4)、磷酸铵钠(Na(NH5)PO4)、硫酸铵((NH4) 2SO4)和聚磷酸铵(APP)中的一种; 所述含氮化合物阻燃剂包括三甲基乙酰胺(TMAC)、三聚氰酸三烯丙酯(TAC)、三烯丙基 异氰酸酯(TAIC)和乙二腈(AND)中的一种; 所述卤代碳酸酯类阻燃剂包括氟代碳酸酯、溴代碳酸酯、溴化环氧树脂和氯化石蜡中 的一种; 所述硅系阻燃剂包括聚硅氧烷、有机硅环氧树脂、乙烯基-3-(甲基乙基酮肟)硅烷 (VTMS)和甲基苯基二甲基二乙氧基硅烷(MPBMDS)中的一种。
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