[发明专利]MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：通过超声震荡将金属-有机骨架MOFs纳米颗粒均匀分散在乙醇或甲醇有机溶剂中，金属-有机骨架MOFs纳米颗粒与乙醇/甲醇的质量体积比为1:3~1:5，分散时间为30-120分钟；

步骤2：将0.8-1.5g聚偏氟乙烯PVDF粉体加入到烧瓶中，并且金属-有机骨架MOFs纳米颗粒与聚偏氟乙烯PVDF粉体的质量比为0.2~0.5，然后加入9.2-8.5mL二甲基乙酰胺DMA或二甲基甲酰胺DMF溶液，将烧瓶置于45-95℃水浴并磁力搅拌120~240分钟，得到浓度为8%~15%的PVDF溶液；

步骤3：将步骤1中得到的溶液缓慢滴加到步骤二的溶液中，滴加过程中磁力搅拌含有金属-有机骨架MOFs纳米颗粒、聚偏氟乙烯PVDF、二甲基乙酰胺DMA或二甲基甲酰胺DMF的混合溶液；

步骤4：将甲基丙烯酸甲酯MMA溶液加入到经步骤三得到的混合溶液中，前者与后者的体积比为0.1~0.4，然后充分搅拌10~30分钟，从而得到含有金属-有机骨架MOFs纳米颗粒、甲基丙烯酸甲酯MMA、聚偏氟乙烯PVDF、二甲基乙酰胺DMA或二甲基甲酰胺DMF的静电纺丝原液；

步骤5：将步骤4配制的静电纺丝原液进行静电纺丝，从而得到多孔隔膜；

步骤6：配制用于引发甲基丙烯酸甲酯MMA发生聚合反应的引发剂溶液，引发剂溶液的浓度为16.5~33 mg/mL；

步骤7：将步骤6制备的引发剂溶液均匀覆盖在步骤5中的多孔隔膜上；

步骤8：将添加有引发剂溶液的多孔隔膜夹于两块平板中，然后水平放置到烘箱中，并在上层平板上均匀放置若干重物块，重物块的重量为10kg、15Kg或20Kg，从而使多孔隔膜在120℃~150℃条件下热压1~4h，同时，多孔隔膜中的甲基丙烯酸甲酯MMA在引发剂的作用下发生聚合反应生成聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，最终得到MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜。

2.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法，其特征在于：金属-有机骨架MOFs纳米颗粒为UIO-66或ZIF-8。

3.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法，其特征在于：引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈和过硫酸盐中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法，其特征在于：通过调整重物块的总质量进行热压处理，将MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的厚度控制在25μm以下。

5.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法，其特征在于：通过调整金属-有机骨架MOFs纳米颗粒、甲基丙烯酸甲酯MMA或引发剂的添加量从而控制MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的力学性能和膜中孔结构的孔隙率和孔径大小。

6.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法，其特征在于：步骤6中称取0.1~0.5g的引发剂，溶解于5-10ml丙酮溶液中形成引发剂溶液。

7.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法，其特征在于：步骤7中采用熏蒸、喷雾与浸泡中的任意一种方法将引发剂溶液均匀覆盖在多孔隔膜上。

8.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法，其特征在于：静电纺丝的参数为：纺丝距离为15-20 cm，纺丝电压为15-25 KV，送液速率为0.2~1.5 mL/h。