[发明专利]复合隔膜及其制备方法，以及锂离子电池

权利要求书

1.一种复合隔膜的制备方法，包括：

制备具有纳米溶胶的溶液，该纳米溶胶选自钛溶胶、铝溶胶、硅溶胶及锆溶胶的至少一种，该纳米溶胶含有MOH基团，该MOH基团中的M为钛、铝、硅或锆；

在该溶液中加入含有C=C基团的硅烷偶联剂及甲基丙烯酸甲酯，均匀混合形成一第一混合物；

在该混合物中加入引发剂使甲基丙烯酸甲酯与该硅烷偶联剂聚合，形成聚合物，并在聚合的同时使该硅烷偶联剂与该纳米溶胶发生缩合反应，从而将该纳米溶胶接枝在聚甲基丙烯酸甲酯基体上，形成无机-有机接枝杂化聚合物；

将该无机-有机接枝杂化聚合物与偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物在有机溶剂中混合，形成均匀的第二混合物；

将该第二混合物涂覆于聚烯烃多孔膜表面；以及

将涂覆有该第二混合物的聚烯烃多孔膜干燥。

2.如权利要求1所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，该制备具有纳米溶胶的溶液的步骤包括：

将可发生水解反应的钛、铝、硅及锆的化合物溶于有机溶剂，形成第一溶液；

将水与有机溶剂混合，形成第二溶液，并调节该第二溶液的pH值在3～4或9～10；以及

将第一溶液与第二溶液混合并加热，形成具有该纳米溶胶的溶液。

3.如权利要求2所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，该可发生水解反应的钛、铝、硅及锆的化合物为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、异丙醇铝、仲丁醇铝、硫酸钛，四氯化钛、钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、叔丁醇钛、钛酸二乙酯、锆酸四丁酯、四氯化锆、叔丁醇锆及正丙醇锆中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，该含有C=C基团的硅烷偶联剂为二乙基甲基乙烯基硅烷、三[(1,1-二甲基乙基)二氧]乙烯基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、乙烯三[(1-甲基乙烯基)氧]硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、7-辛烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷及乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，在该第一混合物中，该纳米溶胶与该含有C=C基团的硅烷偶联剂的摩尔比为1:100～1:20。

6.如权利要求1所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，该含有C=C基团的硅烷偶联剂与该甲基丙烯酸甲酯的摩尔比为1:20～1:10。

7.如权利要求1所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，该第二混合物中，该无机-有机接枝杂化聚合物与偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物的质量比为1:2~1:20。

8.如权利要求1所述的复合隔膜的制备方法，其特征在于，该无机-有机接枝杂化聚合物与偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物在该第二混合物中的总的质量百分比为10%～30%。

9.一种复合隔膜，包括聚烯烃多孔膜及设置在该聚烯烃多孔膜表面的偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物膜，其特征在于，该偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物膜包括偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物与无机-有机接枝杂化聚合物的混合物，该无机-有机接枝杂化聚合物包括甲基丙烯酸甲酯与含有C=C基团的硅烷偶联剂共聚形成的聚合物，并进一步包括与该硅烷偶联剂通过缩合反应连接的纳米溶胶。

10.一种锂离子电池，包括正极、负极以及设置在该正极与负极之间的凝胶聚合物电解质膜，其特征在于，该凝胶聚合物电解质膜包括如权利要求9所述的复合隔膜，以及渗透于该复合隔膜中的非水电解液。