[发明专利]有机-无机复合锂离子电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.有机-无机复合锂离子电池隔膜，其特征在于，包括纳米尺度均匀复合的高分子母粒P(VdF-HFP)和颗粒状的无机纳米团簇；

所述颗粒状的无机纳米团簇的制备方法为：将0.21 g LiCl和3.2 g ZrClO₂·8H₂O加入100 mL乙醇中，通过超声搅拌得到澄清透明的A液；将1.9 mL磷酸和8 mL三乙胺加入40 mL乙醇中，搅拌混合，得到B液；将B液全部倒入A液中，并在室温下保持搅拌1 h，得到乳白色悬浊液；将乳白色悬浊液倒入离心管中，8000 r/min离心5min，回收剩余的溶剂，得到离心管底部的半透明凝胶，即为颗粒状的无机纳米团簇；

所述高分子母粒P(VdF-HFP)和颗粒状的无机纳米团簇的质量比为50：1~5：1。

2.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述高分子母粒P(VdF-HFP)的数均分子量为8×10⁴~2×10⁵。

3.根据权利要求2所述的隔膜，其特征在于，所述高分子母粒P(VdF-HFP)的数均分子量为1×10⁵~1.5×10⁵。

4.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述颗粒状的无机纳米团簇的粒径D50为1~100 nm。

5.根据权利要求4所述的隔膜，其特征在于，所述颗粒状的无机纳米团簇的粒径D50为3~15 nm。

6.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述隔膜的宽度为6~200 cm，厚度为9~45μm，孔隙率为30~55%。

7.一种有机-无机复合锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述的有机-无机复合锂离子电池隔膜为权利要求1至6中任一项所述的有机-无机复合锂离子电池隔膜，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将高分子母粒P(VdF-HFP)加入溶剂中，加热回流搅拌，直至高分子母粒完全溶解，获得A液；

（2）将颗粒状的无机纳米团簇分散在分散液中，获得B液；

（3）将A液和B液混合，加入造孔剂，得到铸膜液；

（4）将铸膜液成膜以制备湿膜，并将湿膜浸入凝结液中，完成相转换以形成固体膜；

（5）将固体膜洗涤，干燥，分离，获得有机-无机复合锂离子电池隔膜。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述溶剂为丙酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、三乙胺、甲苯、二氯甲烷、氯仿中一种或几种的混合物；所述高分子母粒P(VdF-HFP)与溶剂的质量比为1:20~1:5。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述高分子母粒P(VdF-HFP)与溶剂的质量比为1:10~1:5。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述分散液为丙酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、三乙胺、甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙醇中一种或几种的混合物；所述颗粒状的无机纳米团簇在分散液中的固含量为1~20%。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述颗粒状的无机纳米团簇在分散液中的固含量为5~15%。

12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述造孔剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400中的一种或几种；所述造孔剂占铸膜液质量的4~40%。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂占铸膜液质量的10~20%。