[發明專利]一種鋰離子電池復合隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202010357310.4
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111584801A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 侯成敏;張偉;夏衛民
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

1.一種鋰離子電池隔膜，其特征在于：包括兩層聚偏氟乙烯-六氟丙烯隔膜，該兩層聚偏氟乙烯-六氟丙烯隔膜相對的內面分別涂覆有改性的無機納米粒子。

2.一種鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，按照以下步驟實施：

步驟1，制備改性的無機納米粒子，

將5-15g的無機納米粒子加入到50-200mL的無水乙醇中，超聲分散20-30min，再加入硅烷偶聯劑，并在氮氣保護下攪拌20-50min；然后升溫至100-150℃，反應2-3h后，分別用甲苯和乙醇洗滌反應產物、離心過濾，在常溫下干燥12-24h，得到氨基改性的無機納米粒子；

步驟2，制備聚偏氟乙烯-六氟丙烯隔膜，

將聚偏氟乙烯-六氟丙烯粉末溶解于有機溶劑中，常溫攪拌1-3h；然后利用溶液流延的方法將溶液均勻的涂敷在水平擺放的玻璃片上，在50-80℃的溫度下加熱1.5-3.5h；最后將玻璃片在100-200℃烘干2-4h，得到成膜；

步驟3，制備鋰離子電池復合隔膜，

將步驟1改性好的無機納米粒子在真空環境中干燥12-24h，再將無機納米粒子分散在N-甲基-吡咯烷酮中制成漿液；然后將該漿液攪拌過夜，涂覆在聚偏氟乙烯-六氟丙烯薄膜的一側，常溫下干燥30-60min；最后，將兩個涂覆好的聚偏氟乙烯-六氟丙烯薄膜表面用無水乙醇潤濕，使涂覆有納米顆粒層的一面彼此相對堆疊在一起，共同夾持在兩塊玻璃板之間并置于真空烘箱中在50-70℃干燥10-15h，得到聚偏氟乙烯-六氟丙烯與改性無機納米粒子的三層復合隔膜。

3.根據權利要求2所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，無機納米粒子選用納米二氧化硅、納米氧化鋁、納米氧化鈦、納米氧化鋅或黏土材料的任意一種。

4.根據權利要求2所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，硅烷偶聯劑選用γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種。

5.根據權利要求2所述的鋰離子電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，有機溶劑選用N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃、丙酮中的任意一種或者兩種混合物。