[发明专利]一种动力锂离子电池用耐高温无纺布复合隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种动力锂离子电池用耐高温无纺布复合隔膜，其特征在于：在无纺布表面及纤维孔隙中引入含氢的活性基团，得到改性无纺布，再采用溶胶凝胶法制备无机氧化物溶胶，随后将无机氧化物溶胶涂覆在改性无纺布上，从而得到动力锂离子电池用耐高温无纺布复合隔膜。

2.根据权利要求1所述的动力锂离子电池用耐高温无纺布复合隔膜，其特征在于：所述的无纺布为PP无纺布；所述含氢的活性基团为羟基、酚羟基、羧基和氨基中的一种以上；所述的无机氧化物为二氧化硅微球。

3.根据权利要求1所述的无纺布复合隔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）无纺布表面的活化：利用含活性基团的聚合物或儿茶酚衍生物溶液改性处理无纺布，在无纺布表面及纤维孔隙中引入含氢的活性基团，得到改性无纺布；

（2）溶胶-凝胶法制备无机氧化物溶胶：向反应釜中依次加入正硅酸乙酯、水和醇，搅拌混匀，先后滴加盐酸和硅烷偶联剂，搅拌反应3-10h后，加入二氧化硅微球，继续反应24-48h，得到溶胶；

（3）将步骤（2）制备的溶胶均匀涂覆于步骤（1）制备的改性无纺布两面，成膜，于50-100℃干燥老化3-10h，取出、涂覆溶胶、干燥老化，如此重复2-5次，得到含有无机微球的无纺布，再将含有无机微球的无纺布进行热滚压处理，得到无纺布复合隔膜。

4.根据权利要求3所述的无纺布复合隔膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的含活性基团的聚合物为聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚甲基丙烯酸肉桂酸乙酯或聚丙烯酸肉桂酸乙酯中的至少一种；

步骤（1）所述的儿茶酚衍生物为多巴、多巴胺、甲基多巴胺或甲基丙烯酰多巴胺中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的无纺布复合隔膜的制备方法，其特征在于：当步骤（1）中用含活性基团的聚合物对无纺布进行改性时，具体的操作步骤为：将带活性基团的聚合物溶解于有机溶剂中，配制质量浓度为1%的改性液；然后将无纺布浸渍在上述配制的改性液中，经功率为100W的UV辐射交联1h获得经锚固并在无纺布表面引入活性基团，制得含活性氢涂层的改性无纺布；

所述的有机溶剂为丙酮或四氢呋喃中的一种。

6.根据权利要求3所述的无纺布复合隔膜的制备方法，其特征在于：当步骤（1）中用儿茶酚衍生物对无纺布进行改性时，具体的操作步骤为：

将无纺布浸泡在1.5-3g/L的儿茶酚衍生物水溶液中48h，蒸馏水洗去表面附着的含活性基团的化合物，自然晾干，获得表面附有含活性氢涂层的改性无纺布。

7.根据权利要求3所述的无纺布复合隔膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的醇为甲醇、乙醇、异丙醇或正丁醇中的至少一种；所述盐酸为1mol/L的HCL溶液；所述正硅酸乙酯、醇、水和盐酸的质量比为1:2:(7-14):(1-3)。

8.根据权利要求3所述的无纺布复合隔膜的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中所述的硅烷偶联剂为3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷，N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种以上；所述硅烷偶联剂的用量为所用二氧化硅微球重量的5%-15％；

步骤（2）中所述的二氧化硅微球由法合成，粒径为300-500nm，加入量为制备溶胶所加入物质总质量的6%-30%。

9.根据权利要求3所述的无纺布复合隔膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的成膜条件为30℃成膜20min；所述热滚压处理的条件为在135℃热滚压处理40min。

10.根据权利要求1所述的无纺布复合隔膜的应用，其特征在于：所述的无纺布复合隔膜应用于动力锂离子电池领域。