[发明专利]一种锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜的制备方法与应用

权利要求书

1.一种锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

S1:将纳米纤维素粉末加入至去离子水中超声分散后获得纤维素悬浮液，采用TEMPO氧化法进行氧化处理，经抽滤、洗涤和干燥获得羧基化纳米纤维素；

S2:将所述羧基化纳米纤维素加入至去离子水中超声分散后，加入可溶性锆盐溶液搅拌反应，经抽滤、洗涤和干燥获得锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜。

2.根据权利要求1所述的锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述采用TEMPO氧化法进行氧化处理过程具体包括：

将溴化钠和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物溶于去离子水，在搅拌的条件下加入纤维素悬浮液中，再加入NaClO溶液，获得反应混合液；

向所述反应混合液中滴加碱液调节pH至10，继续搅拌反应1-6h。

3.根据权利要求1所述的锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述可溶性锆盐为柠檬酸锆、硝酸锆、四氯化锆或氧氯化锆中的任意一种，浓度为1～12mmol/L。

4.根据权利要求1所述的锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的搅拌反应时间为1～24小时。

5.根据权利要求1所述的锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1和S2中干燥过程的温度为40-120℃，时间为8-48小时。

6.一种锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜，其特征在于，所述电池隔膜由权利要求1-5任意一项制备方法制备获得；

所述电池隔膜中羧基化纳米纤维素通过锆离子交联，且在羧基化纳米纤维素表面包覆一层锆离子配位物。

7.根据权利要求6所述的锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜，其特征在于，所述锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜的孔隙率为40％～80％。

8.根据权利要求6所述的锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜，其特征在于，所述锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜的厚度为10-70μm。

9.如权利要求1-5任意一项制备方法制备获得的锆离子改性纳米纤维素纸基电池隔膜或权利要求6-8任意一项所述的电池隔膜在锌电池和锂电池中的应用。