[发明专利]一种改性锂硫电池三层共挤隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性锂硫电池三层共挤隔膜的制备方法，其特征在于，使用三层共挤设备制备，所述三层共挤设备制备，包括挤出平台(1)、第一动力电机(2)、第二动力电机(3)、第一螺杆挤出机(4)、第二螺杆挤出机(5)、流延平台(6)、熔体泵(7)、流延机(8)、测厚仪(9)、摆动装置(10)、牵引装置(11)、收卷机构(12)、金属分离器(13)和三腔模具(14)，所述第一动力电机(2)、第二动力电机(3)、第一螺杆挤出机(4)和第二螺杆挤出机(5)的底部分别与挤出平台(1)的顶部固定连接，所述第一动力电机(2)和第二动力电机(3)的输出端分别与第一螺杆挤出机(4)和第二螺杆挤出机(5)的输入端传动连接，所述挤出平台(1)的右侧与流延平台(6)的左侧固定连接，两个所述熔体泵(7)的底部分别与流延平台(6)顶部的左侧固定连接，两个所述熔体泵(7)左侧的进料端分别与第一螺杆挤出机(4)和第二螺杆挤出机(5)右侧的出料端固定连通，两个所述熔体泵(7)右侧的出料端均与流延机(8)右侧的进料端固定连通，两个所述熔体泵(7)右侧的出料端均与三腔模具(14)的进料端固定连通，所述三腔模具(14)的出料口与流延机(8)的流延辊相连通；

所述三层共挤隔膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将复合聚丙烯颗粒放入第一螺杆挤出机(4)内，将辐射后的聚乙烯颗粒放入第二螺杆挤出机(5)内，所述复合聚丙烯颗粒包括聚丙烯颗粒、纳米导电颗粒、改性剂；所述改性剂为氨基介孔二氧化硅纳米球或羧基介孔二氧化硅纳米球；

(2)两种物料经过两台挤出机挤出后，分别经过两台熔体泵(7)增压，在三腔模具(14)内发生化学接枝反应，聚乙烯颗粒表面辐照后产生的自由基，与改性剂生成带负电的抑制基团；

(3)反应后由三腔模具(14)进行流出，经过流延辊成型，随后定型辊定型和冷却辊冷却，即可获得三层共挤隔膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米导电颗粒为碳纳米管、石墨烯中的一种。

3.根据权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述纳米导电颗粒为氧化石墨烯。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述辐射为将聚乙烯粉体置于无氧密封环境下，采用γ-射线或电子束辐照。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述辐照剂量为20-200kGy。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，三腔模具(14)内发生化学接枝反应具体为，在100-200℃发生接枝反应0.1-1小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯颗粒、纳米导电颗粒、改性剂的质量之比为(100-200):(1-2):(3-6)。

8.一种改性锂硫电池三层共挤隔膜，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而成。

9.根据权利要求8所述的改性锂硫电池三层共挤隔膜在锂硫电池中作为隔膜的应用。