[發(fā)明專利]一種耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜及其應用

有效

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• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108666511B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 趙金保;彭龍慶;張鵬;沈秀
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/14;H01M10/0525;H01M10/42;C08G73/06;C08G73/02;C08G61/12
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

1.一種耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜，包括一多孔基膜，其特征在于：該多孔基膜的至少一面涂覆有陶瓷層，且該陶瓷層的表面和孔隙內部以及該多孔基膜的孔隙內部和未涂覆陶瓷層的面原位聚合有耐高溫聚合物層；

該耐高溫聚合物層是通過將上述至少一面涂覆有陶瓷層的多孔基膜在耐高溫聚合物溶液中浸泡或將耐高溫聚合物溶液噴淋、刮涂或者滾涂于上述至少一面涂覆有陶瓷層的多孔基膜上而原位聚合形成的；

該耐高溫聚合物溶液含有0.01～10wt％耐高溫聚合物單體和0.01～10wt％引發(fā)劑，余量為第一溶劑，該耐高溫聚合物單體包括吡咯及其衍生物、苯胺及其衍生物和噻吩及其衍生物中的至少一種；該引發(fā)劑為過硫酸鹽、氯化鐵、過氧化物和過氧酸中的至少一種。

2.如權利要求1所述的一種耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜，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。

3.如權利要求1所述的一種耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜，其特征在于：所述多孔基膜的材質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.如權利要求1所述的一種耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜，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％的粘結劑和80～99.9wt％的無機粉體組成。

5.如權利要求4所述的一種耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜，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。

6.如權利要求4所述的一種耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜，其特征在于：所述粘結劑為水系粘結劑或有機系粘結劑；所述水系粘結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。

7.如權利要求4所述的一種耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜，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。

8.一種權利要求1至7中任一權利要求所述的耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜的制備方法，其特征在于：包括：將至少一面涂覆有陶瓷層的多孔基膜于耐高溫聚合物溶液中浸泡1～24h或將耐高溫聚合物溶液噴淋、刮涂或者滾涂于上述至少一面涂覆有陶瓷層的多孔基膜上，靜置陳化1～24h，然后洗滌烘干以徹底除去第一溶劑，即得。

9.權利要求1至7中任一權利要求所述的耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜在制備二次電池中的應用。

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利要求1至7中任一權利要求所述的耐高溫聚合物改性陶瓷隔膜。