[發(fā)明專利]一種用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111407834.0
• 申請(qǐng)日: 2021-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN114256561A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許凱;宋璇;桂雪峰;林瓊;李東霞;林綺欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國科廣化韶關(guān)新材料研究院;國科廣化精細(xì)化工孵化器（南雄）有限公司;國科廣化（南雄）新材料研究院有限公司;中科院廣州化學(xué)有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/446
• 分類號(hào): H01M50/446;H01M50/449;H01M50/403;H01M10/052;H01M10/42
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

1.一種用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜，其特征在于，以多孔纖維膜為基質(zhì)膜，乙烯基封端聚硅氧烷和含雙鍵的籠型倍半硅氧烷于基質(zhì)膜上交聯(lián)聚合形成有機(jī)無機(jī)雜化復(fù)合纖維膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜，其特征在于，所述多孔纖維膜為支撐骨架，乙烯基封端的聚硅氧烷和含雙鍵的籠形倍半硅氧烷交聯(lián)形成軟骨架。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜，其特征在于，所述基質(zhì)膜由聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚碳酸酯、聚芳綸、纖維素、聚醚醚酮和全氟磺酸醚中的一種以上制備而成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜，其特征在于，所述基質(zhì)膜為聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜，其特征在于，所述乙烯基封端聚硅氧烷的分子量范圍為10000～200000。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜，其特征在于，所述含雙鍵的籠型倍半硅氧烷為八甲基丙烯酰氧丙基籠型倍半硅氧烷或八乙烯基籠型倍半硅氧烷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜，其特征在于，所述多孔纖維膜與乙烯基封端的聚硅氧烷的質(zhì)量比為(1～1.5)：(0.1～0.5)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜，其特征在于，所述含雙鍵的籠型倍半硅氧烷在復(fù)合隔膜中的質(zhì)量百分比為0.1％～20％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將溶解有乙烯基封端聚硅氧烷以及含雙鍵的籠型倍半硅氧烷的混合溶液澆鑄于在基質(zhì)膜表面，在光引發(fā)劑或熱引發(fā)劑的引發(fā)下進(jìn)行自由基聚合，并在真空環(huán)境下干燥，制得用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于鋰金屬電池的復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于，所述光引發(fā)劑為二苯甲酮、二苯基氧化膦或苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦；

所述熱引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲酰中的一種以上；

所述混合溶液中使用的溶劑為四氫呋喃、丙酮、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺中的一種以上；

所述混合溶液的濃度為10～20wt％；

所述光引發(fā)劑添加量為乙烯基封端的聚硅氧烷分子質(zhì)量的1％～3％；

所述自由基聚合的反應(yīng)溫度為60～80℃，烘干過程中的烘干溫度為65～75℃。