[發明專利]一種鋰離子電池用有機-無機復合隔膜的制備方法及其產品

有效

• 申請號: 202010133294.0
• 申請日: 2020-03-01
• 公開（公告）號: CN111244367B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 薛志剛;甘輝輝;左偲;張永;于麗平;周興平;解孝林
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/44;H01M50/446;H01M10/0525;D01F1/10;D04H1/4382;D04H1/728
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 梁鵬;張彩錦

1.一種鋰離子電池用有機-無機復合隔膜的制備方法，其特征在于，該制備方法包括下列步驟：

(1)制備銀納米線；

(2)采用溶膠-凝膠法將銀納米線的表面包裹無機絕緣材料，該步驟具體包括以下子步驟：

(2-1)將銀納米線均勻分散在去離子水、氨水和乙醇的混合溶液中，得到A分散液；

(2-2)將無機絕緣材料前驅體加入到所述A分散液中，然后攪拌反應生成B分散液；其中，該無機絕緣材料前驅體選自正硅酸四乙酯、鈦酸正丁酯中的一種；

(2-3)將所述B分散液進行分離、洗滌、干燥，得到表面均勻包裹無機絕緣材料的銀納米線；

(3)將步驟(2)所得到的表面均勻包裹無機絕緣材料的銀納米線與聚合物分散在溶劑中形成紡絲液，并采用靜電紡絲工藝制得有機-無機復合隔膜；其中，所述聚合物選自以下物質中的一種：聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚氨酯、聚偏氟乙烯-丙烯腈共聚物、聚氯乙烯、聚碳酸乙烯酯、聚碳酸丙烯酯和聚酰亞胺；所述有機-無機復合隔膜呈現為三維立體空間結構的納米纖維隔膜。

2.如權利要求1所述的一種鋰離子電池用有機-無機復合隔膜的制備方法，其特征在于，在子步驟(2-1)中，所述A分散液的組分比例如下：每克銀納米線對應50mL～1000mL乙醇，每1000mL乙醇分別對應1mL～10mL的氨水和20mL～50mL的去離子水。

3.如權利要求2所述的一種鋰離子電池用有機-無機復合隔膜的制備方法，其特征在于，在子步驟(2-1)中，所述氨水的濃度為25wt％。

4.如權利要求1或2所述的一種鋰離子電池用有機-無機復合隔膜的制備方法，其特征在于，在子步驟(2-2)中，所述無機絕緣材料前驅體的添加量為銀納米線的10mol％～1000mol％。

5.如權利要求3所述的一種鋰離子電池用有機-無機復合隔膜的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述溶劑選自丙酮、乙醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃和N,N-二甲基乙酰胺中的至少一種。

6.如權利要求5所述的一種鋰離子電池用有機-無機復合隔膜的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述靜電紡絲工藝的關鍵參數設定為：紡絲液濃度為10wt％～25wt％，紡絲電壓為10kV～20kV，接受距離為8cm～20cm，噴射速度為1mL/h～5mL/h。

7.一種鋰離子電池用有機-無機復合隔膜，其特征在于，該鋰離子電池用有機-無機復合隔膜采用如權利要求1-6任意一項所述的方法而制得。

8.一種鋰離子電池產品，其特征在于，其包括如權利要求7所述的有機-無機復合隔膜。