[發明專利]鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011260343.3
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112397850B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 陳濤;楊云龍;呂甜
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H01M50/44
• 分類號: H01M50/44;H01M50/429;H01M50/446;H01M50/403;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜，其特征在于，該木質纖維素隔膜是由厚度為30~300 μm的天然木材薄膜經過混合堿液處理后，置于真空環境中通過混合堿液充分浸入木材薄膜內部，并經高溫處理后得到；

將預先挑選的不同種類的天然木材沿樹木生長方向刨至厚度為30~300 μm，將天然木材薄膜浸沒在氫氧化鉀和亞硫酸鈉的混合水溶液中，然后置于真空環境中使混合堿液充分浸入木材薄膜內部，之后轉移到反應釜中反應，反應結束后反復用去離子水洗滌至中性，最后干燥，即制得木質纖維素隔膜。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜，其特征在于，所述天然木材包括白楊木、椴木或松木。

3.如權利要求1或2所述的一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜的制備方法，其特征在于，將預先挑選的不同種類的天然木材沿樹木生長方向刨至厚度為30~300 μm，將天然木材薄膜浸沒在氫氧化鉀和亞硫酸鈉的混合水溶液中，然后置于真空環境中使混合堿液充分浸入木材薄膜內部，之后轉移到反應釜中反應，反應結束后反復用去離子水洗滌至中性，最后干燥，即制得木質纖維素隔膜。

4.根據權利要求3所述的一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鉀和亞硫酸鈉的混合水溶液通過以下方法制備：將氫氧化鉀溶解于去離子水中，攪拌得到均勻的溶液，再稱取亞硫酸鈉加入上述溶液中，攪拌后，得到均一溶液，其中氫氧化鉀、去離子水以及亞硫酸鈉的用量為2.5~8.5 g：60~150 m：1~8 g。

5.根據權利要求3所述的一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜的制備方法，其特征在于，所述真空環境保持時間為0.1~1 h，溫度為15~40^oC。

6.根據權利要求3所述的一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜的制備方法，其特征在于，所述反應釜中反應溫度為80~150^oC，反應時間為5~30 h。

7.根據權利要求3所述的一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜的制備方法，其特征在于，所述干燥方法為：將去離子水清洗完畢后的改性木質纖維素薄膜室溫下逐漸緩慢干燥，2~7天后得到處理好的天然木材薄膜；

或者，將去離子水清洗完畢后的改性木材薄膜預先冷凍0.5~24 h后，再置于冷凍干燥機中冷凍干燥5~48 h。

8.如權利要求1或2所述的一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜的應用，其特征在于，所述改性木質纖維素隔膜用作鋰離子電池的隔膜。

9.根據權利要求8所述的一種鋰離子電池用改性木質纖維素隔膜的應用，其特征在于，以磷酸鐵鋰極片為正極，以鋰片為負極，以改性天然木材薄膜為電池隔膜，組裝得到鋰離子電池。