[發明專利]一種復合隔膜及其制備工藝

在審

• 申請號: 202110336055.X
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113097642A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 鄧斌;姜蔚陽;黃樂飛;張安;朱麗娟
• 申請（專利權）人: 泰州衡川新能源材料科技有限公司
• 主分類號: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/449;H01M50/446;H01M50/414
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 李浩

1.一種復合隔膜，其特征在于：包括基膜和復合層，所述復合層包括氧化物層和樹脂層，所述氧化物層包括氧化鋁層和二氧化錳層，所述樹脂層位于氧化鋁層和二氧化錳層之間，所述氧化鋁層與基膜接觸。

2.根據權利要求1所述的一種復合隔膜，其特征在于：所述樹脂層為聚多巴胺層。

3.一種復合隔膜的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)等離子體處理：取基膜，以恒定流量的O₂為原料進行等離子體處理；

(2)沉積：取步驟(1)得到的基膜，以三甲基鋁和去離子水為反應源進行原子沉積，形成氧化鋁層；

(3)聚合：取步驟(2)得到的膜體進行預潤濕，然后浸入混合溶液中進行處理，形成聚多巴胺層；

(4)反應：取步驟(3)得到的膜體浸入高錳酸鉀、濃硫酸的混合溶液中，加入催化劑，高錳酸鉀還原，形成二氧化錳層；

(5)加工：取步驟(4)得到的膜體進行水洗、干燥，經展平熱定型后進行裁切收卷，制得復合隔膜。

4.根據權利要求3所述的一種復合隔膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(1)中等離子體處理工藝為：放電功率20W～30W，氧氣流量20～30mL/min，處理時間2～5min。

5.根據權利要求3所述的一種復合隔膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(2)中原子沉積工藝為：反應溫度為50～80℃，原子層沉積的周期為20～50周。

6.根據權利要求3所述的一種復合隔膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(3)中預潤濕處理時間為0.5～0.8h，預潤濕所使用的溶液為質量分數90～95％的乙醇溶液；

所述步驟(3)中混合溶液的ph為8～11；所述步驟(3)混合溶液中包括多巴胺、溶劑和緩沖液；所述溶劑為乙醇、乙腈、甲苯中的一種或多種。

7.根據權利要求6所述的一種復合隔膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(3)混合溶液中的溶劑優選乙醇，緩沖液優選氨水；

所述乙醇：多巴胺：氨水緩沖液的質量比為(0.03～0.05):(0.2～0.7):1；

所述步驟(3)中膜體的浸入時間為1～5h。

8.根據權利要求3所述的一種復合隔膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(4)中的催化劑為三乙胺溶液，三乙胺溶液濃度為0.5～0.6mol/L，

所述步驟(4)中高錳酸鉀、濃硫酸的混合溶液中高錳酸鉀的濃度為0.9～1.5mol/L，濃硫酸的濃度為0.5～0.9mol/L，

所述步驟(4)中高錳酸鉀溶液、濃硫酸、三乙胺溶液的體積比為(30～90):2:1；

所述步驟(4)中的反應時間為5～15min。

9.根據權利要求3所述的一種復合隔膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(5)中干燥工藝為：干燥溫度40～60℃，干燥時間為40～50min。

10.根據權利要求3所述的一種復合隔膜的制備工藝，其特征在于：所述步驟(3)包括以下步驟：

取多巴胺、三聚氰胺、醛基化聚乙二醇與乙二醇共混，利用氨水調節體系ph為8～9，制得混合溶液a，其中多巴胺、三聚氰胺、醛基化聚乙二醇的質量比為1:(0.3～0.6):(0.03～0.1)；

取三聚氰胺、醛基化聚乙二醇與乙二醇共混，利用氨水調節體系ph為8～9，制得混合溶液b，其中三聚氰胺、醛基化聚乙二醇的質量比為1:(0.1～0.2)；

取步驟(2)得到的膜體置于乙醇溶液中預潤濕處理0.5～0.8h，然后浸入混合溶液中處理1～5h，取出置于混合溶液b中，在85～100℃溫度下回流反應，形成聚多巴胺層。