[发明专利]高安全性隔膜材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高安全性隔膜材料的制备方法，具体如下步骤：步骤(1)原子层沉积在微孔隔膜基材表面沉积无机氧化物：

a.将微孔隔膜基材浸入无水乙醇，在超声条件下进行清洗并取出，在真空条件下烘干备用，保持微孔隔膜基材有洁净的表面，以利于原子层沉积技术的实现；

b.将经过预处理的微孔隔膜基材置于原子层沉积设备的反应腔，关闭腔体，再用纯度为99.999％的高纯氮气清洗反应腔，用真空泵将反应腔抽到20hPa以下的低真空并加热到反应温度80℃～150℃，在载气流量1ml/min～100ml/min条件下将无机氧化物前躯体通入反应腔时间0.1s～1s，用高纯氮气清洗时间1s～10s，清洗掉多余的前躯体，然后通入水蒸气时间0.1s～1s使前躯体发生水解，最后再用高纯氮气清洗，去除未发生反应的水蒸气；

所述的通入前躯体、高纯氮气清洗、通入水蒸气和高纯氮气清洗的过程定义为一个沉积循环，沉积若干次循环后，得到经原子层沉积处理的有机无机复合微孔隔膜基材；

步骤(2)电位敏感单体在无机氧化物表面的再修饰：将经原子层沉积处理得到的有机无机复合微孔隔膜基材浸入含有电位敏感单体的处理液一段时间，使电位敏感单体接枝在有机无机复合微孔隔膜基材的无机颗粒表面。

2.根据权利要求1所述的高安全性隔膜材料的制备方法，其特征在于：涉及的微孔隔膜基材包括单层或多层的以聚乙烯或聚丙烯或聚烯烃为基体的微孔聚合物隔膜，或是以聚氧化乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯或聚氯乙烯的为基体的微孔聚合物隔膜，或是以上体系的共混或共聚体系。

3.根据权利要求1所述的高安全性隔膜材料的制备方法，其特征在于：所述无机氧化物前躯体包括金属烷基盐、金属有机化合物；前躯体的纯度大于98％，在微孔隔膜中沉积一种或多种无机氧化物，原子层沉积的反应温度在80℃～150℃，载气流量为1ml/min～100ml/min，载气为纯度达到99.999％的高纯氮气，前驱体通入反应腔的脉冲时间为0.1-1s，高纯氮气清洗前躯体的脉冲时间为1s～10s，通入水蒸气的脉冲时间为0.1s～1s，再用1s～20s脉冲时间清洗掉多余的水蒸气，至此完成一个循环的沉积，沉积的脉冲循环数在1～10000次。

4.根据权利要求1所述的高安全性隔膜材料的制备方法，其特征在于：含有电位敏感单体的处理液中电位敏感单体包括含有烷氧基官能团的苯胺、二苯胺、三苯胺、吡咯、噻吩、邻二甲氧苯、苯硫醚、联苯或联吡啶及其衍生物的一种或多种，或含有烷氧基官能团的三苯胺、三苯基膦、咔唑或芴及其衍生物之一种；处理液溶剂为苯、甲苯、碳酸酯类非质子溶剂或者醚类溶剂；电位敏感单体的浓度为0.1％～100％；反应温度为0℃至120℃，反应时间为5分钟～12小时。

5.一种高安全性隔膜，其特征在于：由权利要求1～4之一所述的方法得到。

6.根据权利要求5所述的高安全性隔膜，其特征在于：在锂离子电池储能体系的应用。

7.一种电池，包括正极材料和负极材料，其特征在于：在正极材料和负极材料之间采用权利要求1～4任一项所述高安全性隔膜材料制备方法制备得到的高安全性隔膜。