[發明專利]一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011101733.6
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112234313B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王成豪;李正林;翁星星;陳朝暉;盛夏
• 申請（專利權）人: 江蘇厚生新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/446;H01M50/449;H01M10/05;C08J9/36;C09D1/00;C09D7/48
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 葉玉鳳

1.一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜，其特征在于：所述隔膜包括有機高分子多孔膜以及涂覆于有機高分子多孔膜表面的碳納米管涂層；所述碳納米管涂層包括碳納米管、抗氧劑、輔助抗氧劑、分散劑、粘結劑、潤滑劑、鈦酸酯偶聯劑和乙烯基二茂鐵；所述抗氧劑為2-氨基-8-叔丁基-4-二甲基苯酚。

2.根據權利要求1所述的一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜，其特征在于：所述碳納米管為單壁碳管和雙壁碳管中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜，其特征在于：所述輔助抗氧劑為亞磷酸酯和硫醚中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜，其特征在于：所述有機高分子多孔膜為PP、PE、PI、PET中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜，其特征在于：所述抗氧劑由非對稱型受阻酚類抗氧劑先硝基化、再還原后得到；所述非對稱型受阻酚類抗氧劑為8-叔丁基-2，4，4-三甲基苯酚。

6.根據權利要求1所述的一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜，其特征在于：所述碳納米管涂層，以質量計，包括10-25份碳納米管、2-5份抗氧劑、2-5份輔助抗氧劑、0.5-3份鈦酸酯偶聯劑、0.5-10份分散劑、0.5-3.75份粘結劑、0.3-2份潤濕劑和6-10份乙烯基二茂鐵。

7.根據權利要求1所述的一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜的制備方法，其特征在于：所述隔膜制備方法包括以下步驟：

1)將非對稱型受阻酚類抗氧劑加入到濃硝酸中，在130-140℃環境下冷凝回流3-4h后，離心處理并用蒸餾水洗滌至中性，再放入80-100℃真空干燥箱內干燥20-24h，得到中間產物A；

2)將1)中得到的中間產物A加入到濃鹽酸和氯化亞錫混合溶液中，加熱到40-50℃，反應1.5-3h后得到抗氧劑；

3)將濃硫酸和濃硝酸混合，再將碳納米管加入到混酸中，在80-100℃的環境下反應2-5h后，離心處理并用蒸餾水洗滌至中性，再放入80-100℃真空干燥箱內干燥20-24h，得到氧化碳納米管；

4)將3)中得到的氧化碳納米管和2)中得到的抗氧劑在130-160℃的環境下混合，反應1-2h，得到中間產物B；

5)將4)中得到的中間產物B冷卻至室溫后，進行離心處理，并用酰胺類物質洗滌2-3次，將洗滌后的中間產物B置于100-120℃的真空干燥箱中，干燥20-24h，得到中間產物C；

6)在去離子水中加入分散劑攪拌均勻，將5)中所得到的中間產物C采用機械分散法融入其中，得到溶液A；將乙烯基二茂鐵和酞酸酯類偶聯劑加入溶液A中，于室溫下通入干燥氮氣，均勻攪拌15-20min，得到溶液B；

7)將粘結劑、潤濕劑、輔助抗氧劑依次加入到6)中所得到的溶液B中攪拌均勻，得到漿料；其中漿料整體固含量為0.5-15％；

8)將7)中所得到的漿料涂覆于有機高分子多孔膜的表面，涂覆厚度為0.5-50μm，再經烘烤、收卷后得到隔膜；其中有機高分子多孔膜厚度為12μm。

8.根據權利要求7所述的一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜的制備方法，其特征在于：步驟6)中，機械分散法為雙行星高速分散、機械砂磨、震蕩分散中的任意一種；步驟8)中涂覆方式為凹版輥涂覆、線棒涂覆、擠壓式涂覆、接觸式涂覆中的任意一種；烘烤溫度為40-70℃。

9.根據權利要求7所述的一種耐氧化碳納米管涂覆隔膜的制備方法，其特征在于：步驟8)中，所得隔膜厚度為2-50μm，孔隙率為70-100％，透氣值為10-50s，拉伸強度30Mpa＜MD/TD＜45Mpa。