[發(fā)明專利]一種芳香族聚酰胺多孔膜制備方法及芳香族聚酰胺多孔膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610075690.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-03
• 公開（公告）號(hào): CN107029564B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫慶津;申大衛(wèi);沈祖亮;吳暉;李翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 微宏動(dòng)力系統(tǒng)(湖州)有限公司
• 主分類號(hào): B01D71/56
• 分類號(hào): B01D71/56;B01D67/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種芳香族聚酰胺多孔膜制備方法及芳香族聚酰胺多孔膜。本發(fā)明提供一種芳香族聚酰胺多孔膜的制備方法，將離子液體與芳香族聚酰胺通過溶劑配制成混合溶液；將所述混合溶液在凝膠浴中成膜；然后將所述膜通過萃取劑萃取出溶劑與離子液體，形成多孔膜。本發(fā)明的制備方法中使用離子液體，減少了添加劑的使用，且穩(wěn)定性高，易與其他溶劑的分離并重復(fù)利用，保證了在使用過程及回收過程中的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種芳香族聚酰胺多孔膜制備方法及芳香族聚酰胺多孔膜。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中多孔膜通常采用熱致相分離法(TIPS)或非溶劑相轉(zhuǎn)化法(NIPS)制備。熱致相分離法是利用結(jié)晶性，使熱塑性聚合物與高沸點(diǎn)、低分子量的稀釋劑在高溫時(shí)形成均相鑄膜液，溫度降低時(shí)發(fā)生固－液或液－液相分離，之后除去稀釋劑，得到聚合物微孔膜。非溶劑相轉(zhuǎn)化法(NIPS)是在溶劑體系為連續(xù)相的聚合物溶液轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)相的三維大分子網(wǎng)絡(luò)凝膠過程中制備而形成的。兩種方法均存在的缺點(diǎn)為：聚合物、致孔劑和溶劑等多元混合，且需要大量的萃取溶劑，分離過程復(fù)雜，添加劑難以重復(fù)利用，造成生產(chǎn)成本高，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

鋰電池隔膜同樣屬于多孔膜的一種，借助于鋰電池產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，隔膜生產(chǎn)需求量劇增。隔膜是電池的關(guān)鍵組成部分之一，位于電池的正、負(fù)電極之間用來隔離正、負(fù)電極以避免電池內(nèi)部短路，同時(shí)又保證鋰離子在充放電時(shí)能夠順利通過。目前正廣泛應(yīng)用于鋰離子二次電池中的隔膜為聚烯烴類融熔拉伸隔膜，而由于聚烯烴類材料本身的限制，其使用環(huán)境溫度不宜太高。但在大電流充放電的工作環(huán)境中，電池內(nèi)部溫度可能迅速升高，容易使聚烯烴類隔膜閉孔甚至發(fā)生熱收縮，進(jìn)而使電池內(nèi)阻顯著增加，最終導(dǎo)致電池失效。芳香族聚酰胺類聚合物(PPTA、PMIA、PBA、PSA)具有高耐熱性，玻璃化溫度在300℃以上，熱分解溫度高達(dá)560℃，此外還有高絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性，是作為鋰離子電池隔膜的上佳選擇。國內(nèi)有研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)將芳綸應(yīng)用于鋰離子電池隔膜，如公開號(hào)為CN103242556A的中國專利及公告號(hào)為CN202384420U的中國專利中將芳香族聚酰胺類聚合物纖維涂覆到聚烯烴隔膜表面，這些方法由于受限于聚烯烴基材，因此在應(yīng)用性方面大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種芳香族聚酰胺多孔膜的制備方法，將離子液體與芳香族聚酰胺通過溶劑配制成混合溶液；所述混合溶液在凝膠浴中形成膜；所述膜通過萃取劑出溶劑與離子液體后形成多孔膜。

離子液體是完全由離子組成的液態(tài)物質(zhì)，在室溫或低溫下為液體，因此又稱室溫/低溫熔融鹽，或稱液體有機(jī)鹽。離子液體的種類很多，根據(jù)有機(jī)陽離子的不同，可以將離子液體分為季銨鹽類、季鏻鹽類、含氮雜環(huán)鎓鹽類等，含氮雜環(huán)型離子液體包括咪唑鎓鹽類、吡啶鎓鹽類、哌啶鹽類、吡咯烷鹽類等。幾種常見的離子液體的陽離子的結(jié)構(gòu)如下所示：