[發明專利]具有熱閉孔功能復合納米纖維隔膜、制備方法和儲能器件

在審

• 申請號: 201410798500.4
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104485437A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 宣萱;解明
• 申請（專利權）人: 寧波艾特米克鋰電科技有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01G11/52
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜，其特征在于，其原料包括原纖化纖維素納米纖維和低熔點聚合物納米纖維，所述原纖化纖維素納米纖維之間主要通過氫鍵、分子間作用力結合，所述原纖化纖維素納米纖維與所述低熔點聚合物納米纖維之間通過長徑分子間的交聯作用結合；所述復合納米纖維隔膜上具有孔隙以便電解液離子穿過、且阻止電子穿過；在130～170℃溫度環境下，所述復合納米纖維隔膜孔隙閉合，以防止電池受損后的過量和不期望的離子通過。

2.根據權利要求1所述的具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜，其特征在于，所述復合納米纖維隔膜孔隙閉合狀態下，所述復合納米纖維隔膜的尺寸穩定，在200℃高溫下加熱30min以內，熱收縮率小于2％。

3.根據權利要求1所述的具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜，其特征在于，所述具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜的厚度為10～80μm。

4.一種根據權利要求1所述的具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜制備方法，其特征在于，用質量比為1:9～9:1原纖化纖維素納米纖維與低熔點聚合物納米纖維為原料，以造紙工藝制備。

5.根據權利要求4所述的具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

Ⅰ、將質量比為1:9～9:1稱取原纖化纖維素納米纖維和至少一種低熔點聚合物納米纖維分別分散在溶劑中，快速攪拌形成漿料；

Ⅱ、向步驟Ⅰ的漿料中加入粘結劑；

Ⅲ、將步驟Ⅱ后的漿料稀釋至濃度為0.01％～0.05％；

Ⅳ、稀釋后的漿料經上網脫水成型、壓榨、干燥、熱軋成型，即得到所述具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜。

6.根據權利要求4所述具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜的制備方法，其特征在于，所述的原纖化纖維素納米纖維的直徑為10-1000nm，長度為10-3000μm。

7.根據權利要求4、5或6所述具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜的制備方法，其特征在于,所述的原纖化纖維素納米纖維包括從納米尺寸木質材料分離的纖維素納米纖維，海藻纖維素納米纖維，以及通過培養菌株獲得的細菌纖維素納米纖維。

8.根據權利要求4所述具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜的制備方法，其特征在于,所述低熔點聚合物納米纖維的直徑為10-1000nm。

9.根據權利要求4、5或8所述具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜的制備方法，其特征在于，所述的低熔點聚合物納米纖維的為聚甲基丙烯酸甲酯，偏氟乙烯基聚合物，聚氨酯，聚氯乙烯，聚烯烴，聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丁二酸乙二醇酯的一種或者多種組合。

10.一種應用權利要求1至3之一所述具有閉孔功能的復合納米纖維隔膜制備的儲能器件，包括鋰離子電池，鋰硫電池，堿性電池，超級電容器，鉛酸電池，鋅空氣電池，鈉離子電池。