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专利号: 2025112141884
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜,其特征在于,包括:PTFE纤维微孔基膜;自聚合在PTFE纤维微孔基膜上的聚多巴胺;以及通过偶联剂和聚多巴胺连接在PTFE纤维微孔基膜上的纳米无机氧化物,纳米无机氧化物由前驱体盐溶液在PTFE纤维微孔基膜上原位水解制得并通过偶联剂连接在PTFE纤维微孔基膜上,含有亲水基团的多巴胺在碱性溶液中发生多巴胺自聚合得到聚多巴胺,所述原位水解和所述多巴胺自聚合反应是在将PTFE纤维微孔基膜加入到由前驱体盐、偶联剂、多巴胺、碱性溶液和乙醇组成的混合溶液中进行的。

2.根据权利要求1所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜,其特征在于,纳米无机氧化物选自氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、氧化铌中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜,其特征在于,前驱体盐溶液中的有机前驱体选自钛酸四丁酯、异丙醇钛、铝酸三异丙酯、正锆酸丁酯、乙酰丙酮锆、乙醇铌其中一种或几种。

4.根据权利要求1所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜,其特征在于,碱性溶液的pH为8.5 9.5。

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5.一种基于权利要求1到4任一所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜的制备方法,其特征在于,包括:S1:使用浸润液浸泡PTFE纤维微孔基膜后清洗PTFE纤维微孔基膜;

S2:将有机前驱体、偶联剂、多巴胺和碱性溶液加入到乙醇中搅拌分散均匀得到混合溶液;

S3:将步骤S1清洗后的PTFE纤维微孔基膜加入到混合溶液中并置于恒温的摇床上培养一段时间得到PTFE膜;

S4:清洗PTFE膜并干燥得到超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜。

6.根据权利要求5所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜的制备方法,其特征在于,PTFE纤维微孔基膜的孔径为0.2~1μm,厚度为20~60μm,孔隙率大于60%,所述浸润液为有机溶剂或有机溶剂与水的混合物,当浸润液为有机溶剂与水的混合物时,有机溶剂与水的体积比为50~100:0~50。

7.根据权利要求5所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜的制备方法,其特征在于,有机前驱体选自钛酸四丁酯、异丙醇钛、铝酸三异丙酯、正锆酸丁酯、乙酰丙酮锆、乙醇铌其中一种或几种;偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其他高级脂肪酸、醇、酯的偶联剂的一种;碱性溶液为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜的制备方法,其特征在于,有机前驱体和偶联剂的质量比为1 10:1,有机前驱体和多巴胺的质量比为1 50:1。

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9.根据权利要求1所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜的制备方法,其特征在于,摇床的转速为90 130rmp,一段时间为1 24h,恒温的温度为10 50℃。

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10.一种水系离子电化学储能器件的,包括正极、负极、水系电解液和权利要求1到4任一所述的超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜,其中超亲水聚四氟乙烯纤维复合隔膜的水接触角为小于45°,孔隙率为40~70%,厚度为增加1 30%。

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