[發明專利]用于鋰離子二次電池的生物質纖維素多孔復合隔膜

有效

• 申請號: 201110434221.6
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102516585A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 崔光磊;劉志宏;孔慶山;張建軍;韓鵬獻;姚建華
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C08J9/42
• 分類號: C08J9/42;C08L97/02;H01M2/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種生物質纖維素纖維復合膜，基材由直徑為20納米～20微米的梯度分布纖維無紡膜組成，膜的兩側表面涂覆有海藻酸鈉，含氟聚合物，聚芳醚酮，聚酰亞胺，聚降冰片烯等增強的組分或無機納米粒子等界面穩定的組分，膜厚度為15～100微米，膜透氣率為2～500秒；膜表面及內部孔分布對稱而均勻，平均孔徑為20～200納米，拉伸強度為50～250兆帕。

2.一種生物質纖維素纖維復合膜，特征在于使用生物質如木漿，麻漿，棉漿等作為初始原料。

3.一種制備生物質纖維無紡膜的方法，特征在于采用靜電紡絲法或采用濕法紡絲等技術對生物質纖維素溶液進行紡絲，得到直徑為20納米～20微米的梯度分布纖維素無紡膜，微米級大纖維用于提高機械強度，納米纖維用于均勻電場強度和改善吸液性能；

其中，纖維素溶液的質量百分數為1-20％，溶劑為N-氧化叔胺類或氯化鋰/DMAc體系；

其中，靜電紡絲的紡絲針頭內徑為0.8-2.0毫米，電壓為100伏-30千伏，針頭與接受電極的距離為10-30厘米，紡絲液流量大于0.1毫升/小時。

其中，濕法紡絲的工藝采用的噴絲板孔徑為40-120微米，紡絲凝固浴為水與NNMO溶液(質量分數為50％)，凝固浴溫度0-80℃，干燥溫度0-80℃。

4.一種制備纖維素復合膜的方法，其特征在于在纖維膜的兩側表面涂覆有海藻酸鈉，含氟聚合物，聚芳醚酮，聚酰亞胺，聚降冰片烯或無機納米粒子等增強的組分。

其中，海藻酸鈉，含氟聚合物，聚芳醚酮，聚酰亞胺，聚降冰片烯為質量百分數為1-10％的溶液，溶劑為水，丙酮，四氫呋喃，N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺之中的一種或兩種；

其中，含氟聚合物包括但不限于聚偏氟乙烯(PVDF)，偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))，偏氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物(P(VDF-CTFE))和偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TFE)，氟化乙丙烯(FEP)，乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)，乙烯三氯氟乙烯共聚物(ECTFE)；

其中，聚芳醚酮，聚酰亞胺包括所有具有該結構特征的高性能聚合物；

其中，無機納米粒子包括但不限于納米二氧化硅，二氧化鋯，三氧化鋁或偏鋁酸鋰等無機納米粒子，無機納米粒子與海藻酸鈉，含氟聚合物，聚芳醚酮，聚酰亞胺等聚合物質量百分比為0～9∶10～1。

5.權利要求1所述的生物質纖維素納米復合膜在鋰離子二次電池中的應用。