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专利号: 2018116121822
申请人: 四川理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-11-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:通过超声震荡将金属-有机骨架MOFs纳米颗粒均匀分散在乙醇或甲醇等有机溶剂中,金属-有机骨架MOFs纳米颗粒与乙醇/甲醇的质量体积比为1:3 1:5,分散时间为30-~

120分钟;

步骤2:将0.8-1.5g聚偏氟乙烯PVDF粉体加入到烧瓶中,并且金属-有机骨架MOFs纳米颗粒与聚偏氟乙烯PVDF粉体的质量比为0.2 0.5,然后加入9.2-8.5mL二甲基乙酰胺DMA或~二甲基甲酰胺DMF溶液,将烧瓶置于45-95℃水浴并磁力搅拌120 240分钟,得到浓度为8%~ ~

15%的PVDF溶液;

步骤3:将步骤1中得到的溶液缓慢滴加到步骤二的溶液中,滴加过程中磁力搅拌含有金属-有机骨架MOFs纳米颗粒、聚偏氟乙烯PVDF、二甲基乙酰胺DMA或二甲基甲酰胺DMF的混合溶液;

步骤4:将甲基丙烯酸甲酯MMA溶液加入到经步骤三得到的混合溶液中,前者与后者的体积比为0.1 0.4,然后充分搅拌10 30分钟,从而得到含有金属-有机骨架MOFs纳米颗粒、~ ~甲基丙烯酸甲酯MMA、聚偏氟乙烯PVDF、二甲基乙酰胺DMA或二甲基甲酰胺DMF的静电纺丝原液;

步骤5:将步骤4配制的静电纺丝原液进行静电纺丝,从而得到多孔隔膜;

步骤6:配制用于引发甲基丙烯酸甲酯MMA发生聚合反应的引发剂溶液,引发剂溶液的浓度为16.5 33 mg/mL;

~

步骤7:将步骤6制备的引发剂溶液均匀覆盖在步骤5中的多孔隔膜上;

步骤8:将添加有引发剂溶液的多孔隔膜夹于两块平板中,然后水平放置到烘箱中,并在上层平板上均匀放置若干重物块,从而使多孔隔膜在120℃ 150℃条件下热压1 4h,同~ ~时,多孔隔膜中的甲基丙烯酸甲酯MMA在引发剂的作用下发生聚合反应生成聚甲基丙烯酸甲酯PMMA,最终得到MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜。

2.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法,其特征在于:金属-有机骨架MOFs纳米颗粒为UIO-66或ZIF-8。

3.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法,其特征在于:引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈和过硫酸盐中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法,其特征在于:通过调整重物块的总质量进行热压处理,将MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的厚度控制在25μm以下。

5.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法,其特征在于:通过调整金属-有机骨架MOFs纳米颗粒、甲基丙烯酸甲酯MMA或引发剂的添加量从而控制MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的力学性能和膜中孔结构的孔隙率和孔径大小。

6.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法,其特征在于:步骤6中称取0.1 0.5g的引发剂,溶解于5-10ml丙酮溶液中形成引发剂溶液。

~

7.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法,其特征在于:步骤7中采用熏蒸、喷雾与浸泡中的任意一种方法将引发剂溶液均匀覆盖在多孔隔膜上。

8.根据权利要求1所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法,其特征在于:静电纺丝的参数为:纺丝距离为15-20 cm,纺丝电压为15-25 KV,送液速率为0.2 1.5 mL/~h。

9.一种MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜,其特征在于:采用权利要求1-8中任一所述的MOFs/PMMA/PVDF三相复合电池隔膜的制备方法制成,并且孔隙率为65% 90%,抗拉强度不~小于40MPa,同时具有优异的热稳定性:在150℃下保温1h不会出现收缩、熔融现象。