[發(fā)明專利]孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810526820.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN108589034A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 繆月娥;朱曉波;劉天西;歐陽玥;宗偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): D04H1/4382
• 分類號(hào): D04H1/4382;D04H1/728;D01D5/00;H01M2/16;B82Y40/00;D06B3/10;D06M13/144;D01F8/08;D01F8/10;D06M101/26;D06M101/28
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王婧

1.一種孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜，其特征在于，其制備方法包括：采用靜電紡絲的方法制備得到靜電紡聚丙烯腈/聚丙烯酸復(fù)合納米纖維膜，通過乙醇蒸汽處理，得到具有孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜。

2.如權(quán)利要求1所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜，其特征在于，所述的靜電紡聚丙烯腈/聚丙烯酸復(fù)合納米纖維膜中纖維直徑為0.4-0.8微米，孔隙率為80％-91％，纖維膜孔徑分布為0.4-1.9微米。

3.如權(quán)利要求1所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜，其特征在于，所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜的纖維直徑為0.4-1.2微米，孔隙率為20％-37％，纖維膜孔徑分布為0.2-1.4微米。

4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于，包括：

步驟1：將聚丙烯腈和聚丙烯酸溶于N，N-二甲基甲酰胺中，得到混合紡絲液；進(jìn)行靜電紡絲，得到靜電紡聚丙烯腈/聚丙烯酸復(fù)合納米纖維膜；

步驟2：在容器中加入乙醇并進(jìn)行加熱，將所得的靜電紡聚丙烯腈/聚丙烯酸復(fù)合納米纖維膜置于所述容器的上方，用熱蒸發(fā)出來的乙醇蒸汽處理所述的復(fù)合納米纖維膜，再進(jìn)行干燥，最后得到具有孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜。

5.如權(quán)利要求4所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中，聚丙烯腈、聚丙烯酸和N，N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量比為4-10∶4-10∶80-100。

6.如權(quán)利要求4所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中，將聚丙烯腈和聚丙烯酸溶于N，N-二甲基甲酰胺中的步驟包括：將聚丙烯腈、聚丙烯酸加入到N，N-二甲基甲酰胺中，室溫?cái)嚢瑁玫交旌霞徑z液。

7.如權(quán)利要求4所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中的靜電紡絲包括：取3-5毫升混合紡絲液倒入5毫升的注射器中，以控制紡出纖維的量；紡絲參數(shù)設(shè)置為0.07-0.1毫米每分鐘的推進(jìn)速度，針頭與接收鋁箔之間的電壓為14-16千伏。

8.如權(quán)利要求4所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中的靜電紡絲過程中環(huán)境溫度為25±2攝氏度，空氣濕度為35±3％；所述的步驟2中的乙醇的溫度為60±3攝氏度，更優(yōu)選60攝氏度。

9.如權(quán)利要求4所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2中的乙醇的液面與靜電紡聚丙烯腈/聚丙烯酸復(fù)合納米纖維膜之間的距離為4-8厘米；所述步驟2中的利用熱蒸發(fā)出來的乙醇蒸汽處理靜電紡聚丙烯腈/聚丙烯酸復(fù)合納米纖維膜的時(shí)間為20-40分鐘，更優(yōu)選30分鐘。

10.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的孔結(jié)構(gòu)可控的聚丙烯腈/聚丙烯酸納米纖維鋰硫電池隔膜作為新能源器件的隔膜材料的應(yīng)用。