[發明專利]一種水滑石/聚醚酰亞胺復合膜及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111244252.5
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN116031573A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 薛浩亮;何文軍;李駿;張道明;王小飛;周思飛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: H01M50/446
• 分類號: H01M50/446;H01M50/44;H01M50/431;H01M50/423;H01M50/403;H01M10/0525;D04H1/4326;D04H1/728;D06M11/44;D06M11/45;D06M11/71;D06M101/30
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 鮮瑩

1.一種水滑石/聚醚酰亞胺復合膜，所述復合膜包含原位生長的改性水滑石。

2.根據權利要求所述水滑石/聚醚酰亞胺復合膜，其特征在于：

改性水滑石占復合膜的1～30wt％，優選為5～15wt％。

3.一種根據權利要求1或2所述復合膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚醚酰亞胺制成聚醚酰亞胺膜；

(2)將聚醚酰亞胺膜加入表面活性劑、水和溶劑的混合溶液中，然后加入二價金屬離子鹽和三價金屬離子鹽，攪拌均勻后調節溶液pH為8.0～12.0，進行反應，抽濾、洗滌、烘干得到復合膜；

(3)將步驟(2)所得復合膜加入至磷鹽溶液中，調節pH為4～5，勻速攪拌，進行離子交換法改性，抽濾、洗滌、烘干。

4.根據權利要求3所述復合膜的制備方法，其特征在于步驟(1)中：

將聚醚酰亞胺溶于溶劑中，采用靜電紡絲法制成聚醚酰亞胺纖維膜，

其中溶劑選自N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮中的至少一種；紡絲電壓為10kV～25kV。

5.根據權利要求3所述復合膜的制備方法，其特征在于步驟(2)中：

所述表面活性劑為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨中的至少一種；或/和，

二價金屬離子為Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ti²⁺、Sn²⁺、Cr²⁺、Pb²⁺、Co²⁺、Ni²⁺中的至少一種；或/和，

三價金屬離子為Al³⁺、Fe³⁺、Co³⁺、Mn³⁺、V³⁺、Ti³⁺、Cr³⁺、Bi³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、In³⁺、W³⁺中的至少一種。

6.根據權利要求3所述復合膜的制備方法，其特征在于步驟(2)中：

水和溶劑的體積比為(10～50)：(20～250)；或/和，

二價金屬離子和三價金屬離子的摩爾比為(1～5)：1，優選為(1～3)：1；

所述表面活性劑為溶劑的1～5wt％，優選為2～5wt％。

7.根據權利要求3所述復合膜的制備方法，其特征在于步驟(2)中：

反應溫度為60～150℃，反應時間為3～48h。

8.根據權利要求3所述復合膜的制備方法，其特征在于步驟(3)中：

所述磷鹽為二乙基次磷酸鈉、甲基苯基次磷酸鈉、磷酸二氫鈉中的至少一種。

9.根據權利要求3所述復合膜的制備方法，其特征在于步驟(3)中：

所述磷鹽溶液的濃度為0.5～5mol/L，優選為1～2mol/L。

10.權利要求1或2所述水滑石/聚醚酰亞胺復合膜或者權利要求3～9之任一項所述制備方法得到的水滑石/聚醚酰亞胺復合膜在鋰離子電池隔膜中的應用。