[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰離子電池隔膜的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510442000.1
• 申請(qǐng)日: 2015-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104953071A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉久清;何俊穎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/16
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）常溫下將石墨烯納米片和有機(jī)溶劑共混，通過(guò)超聲制備得到濃度小于0.1g/L的石墨烯納米片分散液；所述有機(jī)溶劑是N-二甲基乙酰胺、鄰苯二甲酸二丁酯、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺中的一種或多種；

（2）將高密度聚乙烯在鄰苯二甲酸二丁酯中100-220℃加熱10-60min進(jìn)行溶解，采用乳液聚合法制備粒徑小于600nm的高密度聚乙烯顆粒；

（3）將聚合物溶于有機(jī)溶劑，按聚合物、高密度聚乙烯顆粒、石墨烯納米片分散液和成孔劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8-25%、0.01-4%、0.00001%-0.01%和0.05%-5.0%配料，再加入配料總質(zhì)量65.99%-91.94%的有機(jī)溶劑一起加熱攪拌得到聚合物、高密度聚乙烯顆粒和石墨烯共混均勻鑄膜液；所述的聚合物為聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯；

（4）通過(guò)浸沒(méi)沉淀法得到聚合物、聚合物顆粒和石墨烯共混鋰離子電池隔膜；所用非溶劑為水、乙醇、丙醇、乙二醇中的一種或多種，初成膜時(shí)間為5s-3h，所制備隔膜厚度在10μm到100μm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，制備石墨烯納米片和有機(jī)溶劑共混液超聲時(shí)間為0.1?h以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中，所用乳液聚合法中，分散相是鄰苯二甲酸二丁酯，連續(xù)相為水、乙醇、丙醇、乙二醇中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中，高密度聚乙烯溶解于鄰苯二甲酸二丁酯的溫度控制在120-200℃，加熱時(shí)間在20-60min，所制備得到的高密度聚乙烯顆粒的粒徑為10-500nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中所述的有機(jī)溶劑與步驟（1）中所用有機(jī)溶劑相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中所述的成孔劑是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、丙酮、有機(jī)小分子或LiCl無(wú)機(jī)鹽中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中聚合物、高密度聚乙烯顆粒、石墨烯共混鑄膜液中各有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%，高密度聚乙烯顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-1%，石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0001%-0.1%，成孔劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-3%，有機(jī)溶劑占配料總質(zhì)量的75.9%-88.9%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于：所述步驟（4）中初成膜時(shí)間為5s-2h，所制備隔膜厚度在20μm到100μm。