本發明屬于隔膜涂覆漿料，具體涉及一種水系陶瓷鋰電池涂覆漿料及其制備方法。
背景技術：
1、隨著新能源產業高速發展，鋰離子電池在電動汽車與儲能系統的規?；瘧脤Π踩耘c能量密度提出了更高要求。?作為電池內部隔絕正負極的核心組件，隔膜的熱穩定性和機械強度直接決定了電池抗短路與抗熱失控能力。當前主流的聚烯烴(pe/pp)隔膜雖具備優良的電解液浸潤性和離子導通效率，但其熱變形溫度(pe約130℃/pp約160℃)難以滿足高能量密度電池體系需求一旦電池內部異常發熱導致隔膜熔融收縮，正負極接觸將引發連鎖性熱失控事故。
2、?陶瓷涂覆技術通過為聚烯烴基膜附加無機保護層，已成為提升隔膜高溫耐受性的主流方案。?目前行業普遍采用氧化鋁、勃姆石等陶瓷材料與pvdf粘結劑組成的有機溶劑體系(如nmp基漿料)，該工藝雖可將隔膜耐溫性提升至200℃以上，卻存在溶劑毒性大、涂布能耗高、涂層易剝離等瓶頸。更為嚴峻的是，傳統漿料中陶瓷顆粒與有機粘結劑的界面結合較弱，涂覆層在電池循環過程中易因應力集中產生微裂紋，不僅加劇鋰枝晶穿透風險，殘留的金屬雜質(如鐵、鎳離子)還會顯著提高電池微短路概率。
3、?水系陶瓷涂覆漿料憑借環保特性與強界面結合力，被視為突破傳統技術桎梏的重要方向。?其通過水性粘結劑與陶瓷顆粒的協同作用，可在隔膜表面構筑兼具熱穩定性與離子導通效率的功能涂層。然而，水性體系在實際應用中仍面臨多重挑戰：環境濕度敏感導致的漿料穩定性差、陶瓷顆粒分散不均引發的涂布缺陷、長期電解液浸潤下的涂層溶脹等問題，均可能削弱隔膜對鋰枝晶的物理阻隔效能。?因此，基于上述缺陷，開發一種環保與高穩定性的水系涂覆漿料是極其有必要的。
技術實現思路
1、針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種水系陶瓷鋰電池涂覆漿料及其制備方法。
2、本發明所述的技術效果通過如下技術方案來實現的：一種水系陶瓷鋰電池涂覆漿料，其組成包括下述組分：al2o3陶瓷顆粒、兩親性cnc骨架、2-羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、丙烯酸丁酯、轉移劑、偶氮二異丁腈、氟碳表面活性劑fs-30、羥乙基纖維素、al(no3)3·9h2o、nh4h2po4、光引發劑和交聯劑。
3、優選地，所述兩親性cnc骨架的具體制備步驟如下：
4、s1：將纖維素納米晶加入到去離子水中，超聲處理分散均勻，獲得5wt%分散液，然后向分散液中加入四甲基哌啶氧化物和溴化鈉，調節ph至9～10，混合均勻后，緩慢滴加5wt%次氯酸鈉溶液，在室溫下反應6～8h，離心，過濾，洗滌至中性，-40℃冷凍干燥12～18h，獲得羧基化纖維素納米晶；
5、s2：將步驟s1中制備的羧基化纖維素納米晶分散于ph?5的0.1m?mes緩沖液中，加入edc和nhs，室溫下活化處理1～2h，然后加入甲氧基聚乙二醇氨基，30～40℃反應處理10～12h，離心，過濾，0.1m氯化鈉溶液重復洗滌三次，獲得兩親性cnc骨架；
6、優選地，步驟s1中，所述纖維素納米晶、四甲基哌啶氧化物、溴化鈉和次氯酸鈉溶液的用量之比為1g:0.015～0.02g:0.01～0.02g:5～6ml；
7、優選地，步驟s2中，所述羧基化纖維素納米晶、mes緩沖液、edc、nhs和甲氧基聚乙二醇氨基的用量之比為1g:200ml:0.3～0.38g:0.34～0.43g:0.3～0.4g；
8、優選地，所述轉移劑是4-氰基-4-(苯基硫代甲酰硫基)戊酸；
9、優選地，所述光引發劑是苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦；
10、優選地，所述交聯劑是三羥甲基丙烷三縮水甘油醚；
11、優選地，本發明的另一種方面在于提供一種水系陶瓷鋰電池涂覆漿料的制備方法，具體制備步驟如下：
12、s101：將2-羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和丙烯酸丁酯加入n,n-二甲基甲酰胺中，混合均勻后，加入轉移劑和偶氮二異丁腈，氮氣氛圍下，70℃油浴下反應處理18～24h后，快速冷卻至0℃，然后倒入5倍體積的80wt%甲醇溶液中，過濾收集白色固體，乙醇重復洗滌3次，40℃真空干燥處理36～48h，獲得磷酸基團共聚物；
13、s102：將兩親性cnc骨架加入去離子水中，超聲處理分散均勻，獲得10wt%兩親性cnc懸浮液；將步驟s101中制備的磷酸基團共聚物加入去離子水中，超聲處理分散均勻，獲得15wt%共聚物懸浮液；將兩親性cnc懸浮液和共聚物懸浮液混合，添加0.2%氟碳表面活性劑fs-30，300rpm攪拌處理2h，1000bar下高壓均質重復處理3次，剪切處理，然后靜置24h，獲得復合網絡體系；
14、s103：將al2o3陶瓷顆粒加入5wt%的過氧化氫溶液中，80℃處理2～4h，離心，洗滌，60℃干燥至恒重，獲得活化al2o3陶瓷顆粒；將al(no3)3·9h2o和nh4h2po4混合均勻，然后加入步驟s102中制備的復合網絡體系中，超聲分散處理，然后進行梯度礦化處理，獲得礦化alpo4漿料；
15、s104：將1～1.5%光引發劑和2～3%交聯劑加入步驟s103中制備的礦化alpo4漿料中，室溫下攪拌至完全分散，然后添加0.2%羥乙基纖維素，0.1m?tris-hcl緩沖液維持ph至7.5，獲得水系陶瓷鋰電池涂覆漿料；
16、優選地，步驟s101中，所述2-羥乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、丙烯酸丁酯、n,n-二甲基甲酰胺、轉移劑和偶氮二異丁腈的用量之比為30～35g:45g:400～500ml:0.12～0.15g:0.03～0.06g；
17、優選地，步驟s102中，所述兩親性cnc懸浮液和共聚物懸浮液的體積用量之比為1:1；
18、優選地，步驟s102中，所述剪切處理參數為，剪切速率200～300s-1，時間8～10min；
19、優選地，步驟s103中，所述活化al2o3陶瓷顆粒、al(no3)3·9h2o、nh4h2po4和復合網絡體系的用量之比為1g:4～4.5g:1.8～2g:100ml；
20、優選地，步驟s103中，所述超聲分散處理參數為200～300w，40khz，時間20～30min；
21、優選地，步驟s103中，所述梯度礦化處理具體參數為：先用醋酸調節ph至4.5，停留4～5min；然后利用氨水調節ph至6，停留6～8min，最后氨水調節ph至7.5，停留4～5min。
22、本發明的有益效果如下：
23、本發明通過構建仿生礦化粘結劑體系，整合有機-無機互穿網絡、梯度交聯與動態界面鍵合三重技術效果，系統性解決傳統水性涂覆漿料粘結力弱、應力緩沖能力差及環境適應性不足的缺陷。首先，兩親性纖維素納米晶(cnc)通過表面接枝的聚乙二醇鏈段與磷酸基團聚合物(hemap-co-ba)的疏水單元(丙烯酸丁酯)形成疏水締合作用，同時其親水骨架通過氫鍵與去離子水結合，形成具有連續相的雙網絡結構，該結構在剪切流場誘導下自組裝為層狀-纖維交織的仿珍珠層拓撲，為陶瓷顆粒提供多尺度機械互鎖與離子傳輸通道。磷酸基團共聚物中的磷酸基團優先吸附于預處理al2o3陶瓷顆粒表面的富羥基位點，通過配位鍵(p-o-al)與氫鍵(p-oh···ho-al)雙重作用形成化學錨定層，有效提高界面結合強度；在此界面誘導下，al3+與po43-通過ph梯度礦化反應原位生成納米alpo4晶體，其晶面與cnc的晶面通過晶格匹配實現外延生長，形成無機相與有機相的原子級互鎖；此外，alpo4礦化層作為剛性橋梁將陶瓷顆粒與聚合物網絡連為一體，通過裂紋偏轉與界面脫粘機制將外部剪切應力轉化為多級能量耗散，使涂層斷裂韌性提升。本發明利用全水性體系和可再生cnc骨架有效降低voc排放量，通過雙電層排斥與空間位阻效應維持漿料穩定性，在實現高效界面鍵合的同時徹底摒棄有機溶劑依賴，彌補現有技術下的環境友好型不足。本發明向漿料中加入的光引發劑通過表面活性劑(fs-30)富集于漿料表層(接觸空氣界面)，而熱交聯劑均勻分散于整個體系；該分布差異使涂布后，表層優先交聯，形成致密硬殼，抑制流掛，底層環氧基團逐步開環，形成柔性網絡，此梯度設計通過漿料自身組分分布實現，無需額外分層涂布。