[发明专利]具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种作为锂离子电池智能隔膜的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜，其特征是：在作为基底的固体纳米多孔膜上接枝有具有温度敏感响应特性的甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物的聚合物，形成在以离子液体为电解质的锂离子电池中具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜；

所述的电解质的温度为120-150℃时，接枝在作为基底的固体纳米多孔膜上的具有温度敏感响应特性的甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物的聚合物就会在所述的作为基底的固体纳米多孔膜的纳米孔道中和膜上塌缩；

所述的作为基底的固体纳米多孔膜是无机或有机的固体纳米多孔膜中的一种。

2.根据权利要求1所述的作为锂离子电池智能隔膜的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜，其特征是：所述的在以离子液体为电解质的锂离子电池中具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜，当温度超过所述的甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物的聚合物在离子液体中的最低临界转变温度时，所述的甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物的聚合物就会在所述的作为基底的固体纳米多孔膜的纳米孔道中和膜上塌缩，堵住所述的纳米孔道，改变作为基底的固体纳米多孔膜的电导率；

所述的甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物的聚合物在温度为120-150℃范围内具有温度敏感响应特性，其结构为：

其中：m为1-10的自然数。

3.根据权利要求1或2所述的作为锂离子电池智能隔膜的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜，其特征是：所述的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜在温度为120-150℃下，其电导率是所述的作为基底的固体纳米多孔膜的电导率的1/6-1/8。

4.根据权利要求3所述的作为锂离子电池智能隔膜的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜，其特征是：所述的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜在温度为120-150℃下，其孔隙率为10-20％；

所述的作为基底的固体纳米多孔膜的孔隙率为50％-70％。

5.根据权利要求1或2所述的作为锂离子电池智能隔膜的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜，其特征是：所述的纳米孔道的孔径为20-200nm。

6.根据权利要求1所述的作为锂离子电池智能隔膜的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜，其特征是：所述的无机的固体纳米多孔膜的厚度为10-60μm，选自阳极氧化铝、云母、硅、二氧化硅和氮化硅的固体纳米多孔膜中的一种；所述的有机的固体纳米多孔膜的厚度为10-60μm，选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺膜和聚碳酸酯的纳米多孔膜中的一种。

7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的作为锂离子电池智能隔膜的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜的制备方法，其特征是：该制备方法包括以下步骤：

1).选取经处理得到的表面含有羟基的固体纳米多孔膜作为基底，清洗，干燥待用；

2).将步骤1)干燥后得到的固体纳米多孔膜浸泡在含有1wt％-4wt％3-(三甲氧基甲硅烷基)-1-丙胺的甲醇溶液中进行反应，反应完成后取出并用甲醇或者用二氯甲烷清洗，烘干；

3).将步骤2)烘干后得到的固体纳米多孔膜浸泡在含有2wt％吡啶的二氯甲烷溶液中，在温度为0℃时加入酰溴类的引发剂进行反应，其中酰溴类的引发剂与单体甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物的摩尔比值为1/100-3/100；然后在室温下再继续反应10-14小时，取出膜并用二氯甲烷清洗，烘干；

4).在反应器中加入对甲苯溶剂，然后将单体甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物加入到该反应器中，通入惰性气体排除反应器中的空气；加入催化剂溴化亚铜∶五甲基二乙烯三胺的摩尔比为1∶3的溴化亚铜和五甲基二乙烯三胺，得到混合液，其中，催化剂溴化亚铜∶单体甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物的摩尔比值为1/200-1/600；然后将步骤3)烘干后得到的接枝有酰溴类分子的固体纳米多孔膜浸泡在上述混合液中，在温度为85-95℃下进行反应，在作为基底的固体纳米多孔膜的表面得到甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物的聚合物，得到所述的作为锂离子电池隔膜的具有温度敏感响应特性的固体纳米多孔膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是：所述的酰溴类引发剂是α-溴异丁酰溴或2，4-二氯苯甲酰甲基溴化物。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是：所述的甲基丙烯酸苄基酯或其衍生物单体的其结构为：

其中：m为1-10的自然数。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是：所述的经处理得到的表面含有羟基的固体纳米多孔膜选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺膜、聚碳酸酯、阳极氧化铝、云母、硅、二氧化硅和氮化硅的固体纳米多孔膜中的一种。