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专利号: 2017101745354
申请人: 石连娥
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:第1步,氧化硅溶胶的制备:配制含有15~20wt%的正硅酸乙酯的无水乙醇溶液,再缓慢滴加由蒸馏水、无水乙醇和稀氨水组成的混合溶液,滴加完毕后升温并保温,自然冷却后进行陈化,得到硅溶胶;

第2步,聚合溶液的制备:在硅溶胶中加入硅溶胶重量0.3~1%的硅烷偶联剂、0.5~

0.8%的阴离子表面活性剂、3~5%的盐酸溶液、2~4%的交联剂、0.1~0.5%的引发剂,混合均匀,得到聚合溶液;

第3步,基膜表面的正电荷化:将基膜浸泡于含有阳性聚离子的溶液中,取出,冲洗,得到表面正电荷化的基膜;

第4步,聚合溶胶的涂覆:将第3步得到的基膜浸渍于聚合溶液中,再缓慢提升,使表面成膜,并发生聚合溶液与基膜表面的静电作用;

第5步,表面的聚合反应:将第4步得到的基膜升温进行聚合反应,生成表面覆有无机粒子的电池隔膜。

2.根据权利要求1所述的基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的第1步中,无水乙醇溶液与混合溶液的体积比的优选范围是3~5:1,混合溶液中蒸馏水、无水乙醇和盐酸的体积比范围是1:6~9:0.05~0.1,所述的稀氨水的浓度是10~15wt%。

3.根据权利要求1所述的基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的第1步中,升温是指升至50~65℃,保温时间是1~2h;陈化时间是10~50h。

4.根据权利要求1所述的基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的第2步中,硅烷偶联剂为双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si69)、双(三乙氧基硅基丙基)二硫化物(Si75)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷(KH-580)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的第2步中,阴离子表面活性剂选自C10~20烷基硫酸钠、C10~20烷基苯磺酸钠、甲基椰油基牛磺酸钠或者C10~20烷基磺基琥珀酸二钠中的一种或几种的混合;

盐酸溶液的浓度是5~8wt%;所述的交联剂为乙二胺、丁二胺、碳化二亚胺、三羟甲基三聚氰胺、二羟甲基脲或氮丙啶;所述的引发剂选自硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲 酰中的一种或多种复配。

6.根据权利要求1所述的基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的第3步中,阳性聚离子是聚二烯丙基二甲基氯化铵,阳性聚离子在溶液中的浓度是5~12wt%,基膜是无纺布,所述的无纺布选自聚酯无纺布、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布、聚丙烯或者聚乙烯聚合物无纺布。

7.根据权利要求1所述的基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的第4步中,提升的速率是1~3cm/s。

8.根据权利要求1所述的基于静电自组装的覆无机粒子的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的第5步中,升温是指升温至100~115℃。

9.权利要求1~8任一项所述的制备方法直接得到的锂离子电池隔膜。

10.权利要求9所述的锂离子电池隔膜在提高锂离子电池循环充放电容量保持率中的应用。