[發(fā)明專利]一種酚醛樹脂改性陶瓷隔膜及其應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108493389A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙金保;彭龍慶;張鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

1.一種酚醛樹脂改性陶瓷隔膜，包括一多孔基膜，其特征在于：該多孔基膜的至少一面通過涂覆酚醛樹脂陶瓷漿料而具有酚醛樹脂陶瓷層；或該多孔基膜的至少一面涂覆有陶瓷層，該陶瓷層的表面和孔隙內(nèi)部以及該多孔基膜的孔隙內(nèi)部和未涂覆陶瓷層的面通過浸泡酚醛樹脂前驅(qū)體溶液而原位聚合有酚醛樹脂層；該酚醛樹脂陶瓷層和酚醛樹脂層中的酚醛樹脂的重均分子量用凝膠滲透色譜法測定為100～50000；

該酚醛樹脂陶瓷漿料中含有5～70wt％的第一基料，余量為第一溶劑，該第一基料由粘結(jié)劑0.1-20質(zhì)量份、無機粉體60-99質(zhì)量份、酚醛樹脂0.1-20質(zhì)量份、固化劑0.01-5質(zhì)量份、固化促進劑0.01-5質(zhì)量份和表面活性劑0.01-5質(zhì)量份組成；

該酚醛樹脂前驅(qū)體溶液含酚0.1～40wt％、醛0.1～40wt％、催化劑0.01～8wt％、固化劑0.01～5wt％、固化促進劑0.01～5wt％和表面活性劑0.01～5wt％，余量為第一溶劑。

2.如權(quán)利要求1所述的一種酚醛樹脂改性陶瓷隔膜，其特征在于：所述第一溶劑為體積濃度為10～80％的甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一種的水溶液；所述固化劑為六甲基四胺、間苯二酚和環(huán)氧樹脂中的至少一種；所述固化促進劑為對甲苯磺酸、苯磺酸、磷酸、石油磺酸鈉和苯酚磺酸中的至少一種；所述表面活性劑為硬脂酸、十二烷基苯磺酸鈉、季銨化物、十六烷基磺酸鈉、卵磷脂、氨基酸型、甜菜堿型、脂肪酸甘油酯，脂肪酸山梨坦和聚山梨酯中的至少一種；所述催化劑為酸性催化劑或堿性催化劑；所述酚為苯酚、甲酚、二甲酚和間苯二酚中的至少一種；所述醛為甲醛、乙醛、丙醛、糠醛和多聚甲醛中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述的一種酚醛樹脂改性陶瓷隔膜，其特征在于：所述多孔基膜的材質(zhì)為聚烯烴類多孔聚合物、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇或上述聚合物衍生的共混、共聚體系中的至少一種。

4.如權(quán)利要求1所述的一種酚醛樹脂改性陶瓷隔膜，其特征在于：所述陶瓷層所用的陶瓷漿料中含有5～70wt％的基料，余量為第二溶劑，且基料由0.1～20wt％的粘結(jié)劑和80～99.9wt％的無機粉體組成。

5.如權(quán)利要求4所述的一種酚醛樹脂改性陶瓷隔膜，其特征在于：所述第二溶劑為體積濃度為10～80％的甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一種的水溶液。

6.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的一種酚醛樹脂改性陶瓷隔膜，其特征在于：所述無機粉體為粒徑10nm～10um的三氧化二鋁、二氧化鈦、二氧化硅、二氧化鋯、二氧化錫、氧化鎂、氧化鋅、硫酸鋇、氮化硼、氮化鋁和氮化鎂中的至少一種。

7.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的一種酚醛樹脂改性陶瓷隔膜，其特征在于：所述粘結(jié)劑為水系粘結(jié)劑或有機系粘結(jié)劑；所述水系粘結(jié)劑是甲基纖維素鈉和丁苯橡膠、明膠和聚乙烯醇、聚丙烯酸酯類三元共聚物乳膠中的至少一種；所述有機系粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。

8.一種權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的酚醛樹脂改性陶瓷隔膜的制備方法，其特征在于：包括：將所述酚醛樹脂陶瓷漿料涂覆于所述多孔基膜的至少一面，于25-100℃靜置陳化1-24h，徹底除去第一溶劑，即得；或于25-110℃下，將至少一面涂覆有陶瓷層的多孔基膜于酚醛樹脂溶液中浸泡反應(yīng)0.5～24h，然后洗滌烘干以徹底除去第一溶劑，即得。

9.權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的酚醛樹脂改性陶瓷隔膜在制備二次電池中的應(yīng)用。

10.一種鋰離子電池，包括正極材料、負極材料和非水電解液，其特征在于：在正極材料和負極材料間具有權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的酚醛樹脂改性陶瓷隔膜。