[发明专利]一种锂电池隔膜及其应用

权利要求书

1.一种锂电池隔膜，其特征在于，该隔膜中含有一层经过表面改性的基础薄膜的基体层，和至少一层分散着纳米颗粒的薄膜层；

该锂电池隔膜通过以下方法制备：

步骤一，将正丁醇，N，N-二甲基甲酰胺，纳米二氧化硅,聚偏氟乙烯和四氯化碳进行混合，控制pH值为5-7，搅拌并加热至50-70℃，搅拌的速率为1000-1500r/min，搅拌的时间为1-6h得到混合料浆；

步骤二，基础薄膜表面改性

将基础薄膜置于2-甲氧基-4-甲基苯酚水溶液中，浸渍30-120min，取出后采用去离子水冲洗3-6遍后置于烘干机中烘干得到表面改性的薄膜；

步骤三，涂布

将步骤二表面改性的基础薄膜置于涂布机上，将步骤一混合料浆通过静电喷涂装置，以2-4mL/dm²，均匀喷涂在改性的薄膜上，随后转入干燥箱中，在70～80℃下干燥5～6h，即可得锂电池隔膜；

步骤一中所述的纳米二氧化硅为经过表面改性的介孔二氧化硅纳米颗粒，具体采用如下方法制备：

步骤A、介孔二氧化硅纳米颗粒制备

(1)将十六烷基三甲基溴化铵置于去离子水中，机械搅拌15-30min，搅拌完毕后加入异丙醇和浓度为25％的氨水，在50-80℃下搅拌30min，加入正硅酸四乙酯和第一组合物并以10-15℃/min的升温速度升温至60-100℃搅拌2-4h后停止搅拌，静置15-30h得到分层的溶液，冷却至室温后采用离心机离心将沉淀物采用乙醇和去离子水分别清洗3-6遍后真空干燥既得到介孔二氧化硅纳米颗粒；

所述十六烷基三甲基溴化铵、去离子水、异丙醇、氨水、正硅酸四乙酯和第一组合物的质量比为1-3:50-300:10-30:5-20:3-8:2-4；所述第一组合物由噻吩、吡咯和N，N-二甲基甲酰胺以质量比为3-6:2-4:0.5-2混合制得；

步骤B，介孔二氧化硅纳米颗粒的表面改性

将步骤一制备的介孔二氧化硅纳米颗粒，纳米聚苯胺、乙二胺和甲醇以质量比为5-10:6-20:1-4:30-60置于烧杯中在40～60℃下搅拌，然后减压旋转蒸发除去溶剂，所得产物用乙醚洗涤，升温至40-50℃，将洗涤后的产物、第一化合物和二氯甲烷磁力搅拌30-50min，升温至60-90℃，氮气的保护下加入过硫酸胺，搅拌反应10-20h，降温至室温，将沉淀物采用去离子水清洗3-6次得到表面改性的介孔二氧化硅纳米颗粒；

所述介孔二氧化硅纳米颗粒、第一化合物、二氯甲烷和过硫酸胺的质量比为3-8:6-10:1-5:2-4；

所述第一化合物为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷两嵌段聚合物；

所述聚环氧乙烷-聚环氧丙烷两嵌段聚合物的制备方法包括以下步骤：将聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和异辛酸亚锡混合得到混合物；

所述聚环氧乙烷、聚环氧丙烷和异辛酸亚锡的质量比为5-10:3-9:0.5-1，并对此混合物充氮30min以保证排除其中的氧气，将混合物转移到经氮气置换后的四口烧瓶中进行聚合，在80-120℃搅拌下反应15-20h，反应的产物置于pH为4.0-5.0的去离子水中透析1-3天，之后采用乙醇清洗3-6遍，既得到聚环氧乙烷-聚环氧丙烷两嵌段聚合物。

2.如权利要求1所述的一种锂电池隔膜，其特征在于，所述锂电池隔膜厚度为8-30μm。

3.如权利要求1所述的一种锂电池隔膜，其特征在于，所述锂电池隔膜厚度为10-20μm。

4.如权利要求1所述的一种锂电池隔膜，其特征在于，所述锂电池隔膜的孔隙率为66～83％。

5.如权利要求1所述的一种锂电池隔膜，其特征在于，所述正丁醇，N，N-二甲基甲酰胺，纳米二氧化硅，聚偏氟乙烯和四氯化碳的质量比为30-60:10-15:1-5:4-8:0.5-3。

6.如权利要求1所述的一种锂电池隔膜，其特征在于，所述基础薄膜为聚酰胺薄膜。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的锂电池隔膜在锂离子电池中的应用。