[发明专利]具有热闭孔功能复合纳米纤维隔膜、制备方法和储能器件

权利要求书

1.一种具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜，其特征在于，其原料包括原纤化纤维素纳米纤维和低熔点聚合物纳米纤维，所述原纤化纤维素纳米纤维之间主要通过氢键、分子间作用力结合，所述原纤化纤维素纳米纤维与所述低熔点聚合物纳米纤维之间通过长径分子间的交联作用结合；所述复合纳米纤维隔膜上具有孔隙以便电解液离子穿过、且阻止电子穿过；在130～170℃温度环境下，所述复合纳米纤维隔膜孔隙闭合，以防止电池受损后的过量和不期望的离子通过。

2.根据权利要求1所述的具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜，其特征在于，所述复合纳米纤维隔膜孔隙闭合状态下，所述复合纳米纤维隔膜的尺寸稳定，在200℃高温下加热30min以内，热收缩率小于2％。

3.根据权利要求1所述的具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜，其特征在于，所述具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜的厚度为10～80μm。

4.一种根据权利要求1所述的具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜制备方法，其特征在于，用质量比为1:9～9:1原纤化纤维素纳米纤维与低熔点聚合物纳米纤维为原料，以造纸工艺制备。

5.根据权利要求4所述的具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

Ⅰ、将质量比为1:9～9:1称取原纤化纤维素纳米纤维和至少一种低熔点聚合物纳米纤维分别分散在溶剂中，快速搅拌形成浆料；

Ⅱ、向步骤Ⅰ的浆料中加入粘结剂；

Ⅲ、将步骤Ⅱ后的浆料稀释至浓度为0.01％～0.05％；

Ⅳ、稀释后的浆料经上网脱水成型、压榨、干燥、热轧成型，即得到所述具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜。

6.根据权利要求4所述具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于，所述的原纤化纤维素纳米纤维的直径为10-1000nm，长度为10-3000μm。

7.根据权利要求4、5或6所述具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于,所述的原纤化纤维素纳米纤维包括从纳米尺寸木质材料分离的纤维素纳米纤维，海藻纤维素纳米纤维，以及通过培养菌株获得的细菌纤维素纳米纤维。

8.根据权利要求4所述具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于,所述低熔点聚合物纳米纤维的直径为10-1000nm。

9.根据权利要求4、5或8所述具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜的制备方法，其特征在于，所述的低熔点聚合物纳米纤维的为聚甲基丙烯酸甲酯，偏氟乙烯基聚合物，聚氨酯，聚氯乙烯，聚烯烃，聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丁二酸乙二醇酯的一种或者多种组合。

10.一种应用权利要求1至3之一所述具有闭孔功能的复合纳米纤维隔膜制备的储能器件，包括锂离子电池，锂硫电池，碱性电池，超级电容器，铅酸电池，锌空气电池，钠离子电池。