[发明专利]一种聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种聚偏氟乙烯‑六氟丙烯/二氧化钛复合膜及其制备方法和应用，属于锂电池隔膜技术领域。本发明提供的聚偏氟乙烯‑六氟丙烯/二氧化钛复合膜的组分包括聚偏氟乙烯‑六氟丙烯、羧基修饰的二氧化钛纳米纤维和邻苯二甲酸二丁酯。本发明所提供的聚偏氟乙烯‑六氟丙烯/二氧化钛复合膜在150℃条件下仍然不会出现热收缩的现象，且在110℃条件下可正常使用，同时具有较高的孔隙率，孔隙率为50～70％，与电解液的亲和性好，可作为锂电池隔膜使用。

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜技术领域，尤其涉及一种聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜及其制备方法和应用。

背景技术

锂离子电池因其具有高能量密度、自放电小、循环寿命长和绿色环保等优势，在便携式电子设备、电动汽车和工具等方面得到了广泛的应用。在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的作用是隔绝正负极材料并传输锂离子，其性能的好坏直接影响了锂离子电池的安全性能和使用寿命。

随着锂离子电池领域的发展，市场对锂离子电池性能要求越来越高，同时对隔膜的要求也剧增。理想的隔膜应该具有良好的离子电导率、化学稳定性，以及对电解液有良好的浸润性和存储性。现有的商用锂电池隔膜主要采用聚乙烯和聚丙烯微孔膜，但是上述隔膜具有耐热性能差、孔隙率低和电解液亲和性差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜及其制备方法和应用，本发明提供的复合膜兼顾高温稳定性、孔隙率高和电解液亲和性好的优势，可用作锂电池隔膜。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜，其组分包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯、羧基修饰的二氧化钛纳米纤维和邻苯二甲酸二丁酯。

优选的，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯、羧基修饰的二氧化钛纳米纤维和邻苯二甲酸二丁酯的质量比为1:0.05～0.15:0.05～0.1。

优选的，所述羧基修饰的二氧化钛纳米纤维的制备方法包括如下步骤：

将二氧化钛纳米纤维和柠檬酸进行混合研磨后，分散于水中，然后经离心，得到羧基修饰的二氧化钛纳米纤维。

优选的，所述二氧化钛纳米纤维和柠檬酸的质量比为1:0.5～1.5。

优选的，所述二氧化钛纳米纤维的直径为50～300nm，长度为1～100μm。

优选的，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜的孔隙率为50～70％，孔径为0.5～10μm。

本发明还提供了上述技术方案所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜的制备方法，包括如下步骤：

将聚偏氟乙烯-六氟丙烯、羧基修饰的二氧化钛纳米纤维、邻苯二甲酸二丁酯和溶剂混合，得到混合浆料；

将所述混合浆料进行涂膜，得到复合膜湿膜；

将所述复合膜湿膜浸于凝固浴中进行相转移，然后进行干燥，得到聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜。

优选的，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

优选的，所述相转移的温度为20～40℃，时间为12～24h。

本发明还提供了上述技术方案所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜或上述技术方案所述的制备方法得到的聚偏氟乙烯-六氟丙烯/二氧化钛复合膜作为锂电池隔膜的应用。