本申請涉及鈍化劑，尤其是涉及一種無鉻鈍化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在鋰離子電池制造過程中，銅箔作為負(fù)極集流體材料，其表面處理對于電池的整體性能至關(guān)重要。傳統(tǒng)上，銅箔表面處理依賴含有鉻酸鹽的鈍化劑來形成保護(hù)膜，以增強(qiáng)銅箔的抗腐蝕能力和改善與活性物質(zhì)之間的結(jié)合力。然而，鉻酸鹽具有毒性，并且是已知的致癌物，不僅對人體健康構(gòu)成威脅，還會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，開發(fā)環(huán)保型、高效能的無鉻鈍化劑成為了行業(yè)內(nèi)的一個(gè)重要研究方向。

2、盡管市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些無鉻鈍化劑，但它們普遍存在效果不佳、工藝復(fù)雜、成分單一和反應(yīng)速度慢的問題。許多無鉻鈍化劑難以達(dá)到含鉻鈍化劑相同的防護(hù)效果，特別是在耐腐蝕性和長期穩(wěn)定性方面表現(xiàn)不足。此外，一些替代方案需要復(fù)雜的多步驟處理過程，增加了生產(chǎn)成本和操作難度。同時(shí)，某些無鉻鈍化劑僅依賴單一成分或簡單組合，無法提供全面的性能改進(jìn)，如同時(shí)提升耐腐蝕性、耐熱性和抗氧化性等。最后，現(xiàn)有的一些無鉻鈍化劑成膜速度較慢，影響了生產(chǎn)效率。這些問題限制了無鉻鈍化劑的大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展。

3、因此，亟需開發(fā)一種新的無鉻鈍化劑，能夠在簡化工藝流程的同時(shí)，綜合提高銅箔的物理化學(xué)性能，確保其在鋰電池中的優(yōu)異表現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提出了一種無鉻鈍化劑及其制備方法和應(yīng)用，該鈍化劑不僅具備良好的抗腐蝕性和長期穩(wěn)定性，還具備快速成膜特性，能夠全面提升銅箔的耐熱性和抗氧化性，從而推動(dòng)鋰電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┑囊环N無鉻鈍化，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：金屬鹽1～15份；丙烯酸-磷酸酯共聚物0.2～0.5份；乳糖2～3份；螯合劑2～9份和助劑份3～11份。

3、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述金屬鹽，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：鋯鹽0～5份；鈦鹽0～5份和鉬鹽0～5份；所述金屬鹽包括鋯鹽、鈦鹽或鉬鹽中的至少一種。

4、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述鋯鹽選自氧氯化鋯，硝酸鋯或硫酸鋯中的一種；所述鈦鹽選自硫酸鈦，硝酸鈦或四異丙氧基鈦中的一種；所述鉬鹽選自鉬酸銨，鉬酸鈉或三氧化鉬中的一種。

5、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述螯合劑選自抗壞血酸，葡萄糖酸或亞氨基二琥珀酸四鈉中的至少一種。

6、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述助劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：促進(jìn)劑2～5份和分散劑1～6份。

7、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述促進(jìn)劑為植酸，所述分散劑選自2-萘磺酸甲醛聚合物鈉鹽和/或亞甲基雙甲基萘磺酸鈉。

8、第二方面，本發(fā)明涉及制備上述無鉻鈍化劑的方法，包括以下步驟：

9、s1、將金屬鹽分別溶解在去離子水中，并調(diào)節(jié)ph值，制備對應(yīng)的鹽溶液后，混合；將乳糖、丙烯酸-磷酸酯共聚物、螯合劑分別溶解于水中，得到相應(yīng)的溶液；

10、s2、將促進(jìn)劑在攪拌的條件下加入到部分步驟s1的鹽溶液中，混合；

11、s3、向余下的步驟s1的鹽溶液中依次加入步驟s1的丙烯酸-磷酸酯共聚物溶液，乳糖溶液，螯合劑溶液和步驟s2的混合溶液，攪拌混合后，調(diào)節(jié)溶液ph值，最后加入分散劑，攪拌，得到鋰電池用銅箔無鉻鈍化劑。

12、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，步驟s1中，所述鹽溶液的濃度為1～15g/l，ph值為3～6；所述乳糖溶液的濃度為2～3g/l；所述丙烯酸-磷酸酯共聚物溶液的濃度為0.2～0.5g/l。

13、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，步驟s2中，所述混合溫度為30～40℃；所述步驟s2中鹽溶液的質(zhì)量為步驟s1鹽溶液質(zhì)量的30～50％。

14、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，步驟s3中，所述調(diào)節(jié)溶液的ph值為4～5.5。

15、在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，步驟s3中，加入分散劑后，攪拌10～30min。

16、第三方面，本發(fā)明涉及上述無鉻鈍化劑在鋰電池用銅箔中的應(yīng)用。

17、綜上所述，本發(fā)明包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

18、2、本發(fā)明的無鉻鈍化劑摒棄了有毒有害的鉻酸鹽成分，從而避免了傳統(tǒng)含鉻鈍化劑對環(huán)境造成的污染風(fēng)險(xiǎn)。

19、3、本發(fā)明的無鉻鈍化劑，首先通過添加丙烯酸-磷酸酯共聚物，可以與銅離子鍵合，在干燥過程中生成牢固的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)了鈍化膜的穩(wěn)定性和附著力；其次乳糖不僅可以作為填充劑，還因其分子結(jié)構(gòu)中的羥基而具備一定的抗氧化性，有助于保護(hù)其他成分免受氧化影響，其與螯合劑共同作用時(shí)，能夠進(jìn)一步保護(hù)金屬鹽在應(yīng)用于鋰電池用銅箔中的穩(wěn)定性；最后，通過添加促進(jìn)劑植酸，可快速鈍化，加速成膜過程。

20、4、本發(fā)明的無鉻鈍化劑適用于各種類型的銅箔表面處理，能夠有效提升鋰電池的安全性和使用壽命。

21、5、本發(fā)明制備無鉻鈍化劑的方法通過優(yōu)化配方設(shè)計(jì)和工藝流程，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、高效、高性能的鋰電池用銅箔無鉻鈍化劑的制備。該方法采用分步加入金屬鹽溶液的方式，確保了各成分均勻分散和有效反應(yīng)，簡化了工藝步驟并降低了生產(chǎn)成本。最終產(chǎn)品表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性、耐熱性、耐鹽霧性和抗氧化性能，極大地提升了鋰電池的安全性和使用壽命，滿足了現(xiàn)代電池制造對高效能和環(huán)保性的雙重需求。

技術(shù)特征：

1.一種無鉻鈍化劑，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：金屬鹽1～15份；丙烯酸-磷酸酯共聚物0.2～0.5份；乳糖2～3份；螯合劑2～9份和助劑份3～11份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述金屬鹽，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：鋯鹽0～5份；鈦鹽0～5份和鉬鹽0～5份；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述鋯鹽選自氧氯化鋯，硝酸鋯或硫酸鋯中的一種；所述鈦鹽選自硫酸鈦，硝酸鈦或四異丙氧基鈦中的一種；所述鉬鹽選自鉬酸銨，鉬酸鈉或三氧化鉬中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述螯合劑選自抗壞血酸，葡萄糖酸或亞氨基二琥珀酸四鈉中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鉻鈍化劑，其特征在于，所述助劑，按質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：促進(jìn)劑2～5份和分散劑1～6份；所述促進(jìn)劑為植酸，所述分散劑選自2-萘磺酸甲醛聚合物鈉鹽和/或亞甲基雙甲基萘磺酸鈉。

6.一種制備如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的無鉻鈍化劑的方法，其特征在于，所述方法，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鉻鈍化劑的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述鹽溶液的濃度為1～15g/l，ph值為3～6；所述乳糖溶液的濃度為2～3g/l；所述丙烯酸-磷酸酯共聚物溶液的濃度為0.2～0.5g/l。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鉻鈍化劑的制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述混合溫度為30～40℃；所述步驟s2中鹽溶液的質(zhì)量為步驟s1鹽溶液質(zhì)量的30～50％。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鉻鈍化劑的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述調(diào)節(jié)溶液的ph值為4～5.5；加入分散劑后，攪拌10～30min。

10.如權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的無鉻鈍化劑在鋰電池用銅箔中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種無鉻鈍化劑及其制備方法和應(yīng)用；涉及鈍化劑技術(shù)領(lǐng)域。該無鉻鈍化劑，包括以下組分：金屬鹽1～15份；丙烯酸?磷酸酯共聚物0.2～0.5份；乳糖2～3份；螯合劑2～9份和助劑份3～11份；所述金屬鹽包括鋯鹽、鈦鹽或鉬鹽中的至少一種。本發(fā)明的無鉻鈍化劑摒棄了有毒有害的鉻酸鹽成分，從而避免了傳統(tǒng)含鉻鈍化劑對環(huán)境造成的污染風(fēng)險(xiǎn)，且本發(fā)明的無鉻鈍化劑適用于各種類型的銅箔表面處理，能夠有效提升鋰電池的安全性和使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：李輝,李曉龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢順時(shí)新材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24