[發明專利]一種二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜及其應用

有效

• 申請號: 202010539851.9
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111725468B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 呼微;尤瑩雪;段金熾;趙麒;梁笑笑;杜新偉;劉佰軍;王艷淼;徐義全;王寒冰;張亮
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: H01M50/417
• 分類號: H01M50/417;H01M50/403;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜，其特征在于：它是由如下步驟制備的：

(1)將小分子鋰鹽、乙醇混合后獲得鋰鹽質量分數為0.5～6％的小分子鋰鹽乙醇溶液，再將多孔聚烯烴隔膜浸泡在小分子鋰鹽乙醇溶液中30-60min，在隔膜中引入離子導電材料小分子鋰鹽，可以有效地生成Li⁺，促進Li⁺的遷移，再將浸泡后的多孔聚烯烴隔膜在30-50℃真空干燥20-40h后，獲得鋰鹽改性的聚烯烴隔膜；

(2)將二氧化硅無機納米粒子分散于粘結劑和溶劑后獲得聚烯烴隔膜涂覆液；

(3)將步驟(1)獲得的鋰鹽改性的聚烯烴隔膜平整的鋪放在玻璃板上，用刮刀將步驟(2)獲得隔膜涂覆液均勻的涂覆在步驟(1)獲得的鋰鹽改性的聚烯烴隔膜表面后獲得二氧化硅無機納米粒子涂覆膜；

(4)將步驟(3)獲得的二氧化硅無機納米粒子涂覆膜在30-50℃真空干燥20-40h，獲得二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜。

2.根據權利要求1所述的一種二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜，其特征在于：步驟(1)所述的小分子鋰鹽為六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、三氟甲基磺酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的一種二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜，其特征在于：步驟(1)所述的多孔聚烯烴隔膜為聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜任意一種或任意組合。

4.根據權利要求1所述的一種二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜，其特征在于：步驟(2)所述的粘結劑為聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素或聚丙烯酸甲酯中任意一種或任意組合。

5.根據權利要求1所述的一種二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜，其特征在于：步驟(2)所述的溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、丙酮、去離子水中任意一種或任意組合。

6.根據權利要求1所述的一種二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜，其特征在于：

(1)將雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、乙醇混合后獲得鋰鹽質量分數為4％的雙三氟甲基磺酰亞胺鋰乙醇溶液，再將多孔聚乙烯隔膜浸泡在雙三氟甲基磺酰亞胺鋰乙醇溶液中30min，再將浸泡后多孔聚乙烯隔膜在40℃真空干燥24h后獲得鋰鹽改性的聚乙烯隔膜；

(2)將二氧化硅納米粒子溶于聚乙烯醇和去離子水后獲得聚乙烯隔膜涂覆液；

(3)將步驟(1)獲得的鋰鹽改性的聚乙烯隔膜平整的鋪放在玻璃板上，用刮刀將步驟(2)獲得的隔膜涂覆液均勻的涂覆在步驟(1)獲得的鋰鹽改性的聚乙烯隔膜表面后獲得二氧化硅納米粒子涂覆膜；

(4)將步驟(3)獲得的二氧化硅納米粒子涂覆膜在40℃真空干燥24h獲得二氧化硅無機納米粒子增強聚乙烯隔膜。

7.權利要求1所述的一種二氧化硅無機納米粒子增強聚烯烴隔膜在鋰離子電池領域的應用。