[发明专利]一种有机-无机复合隔膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种有机-无机复合隔膜，其特征在于：所述有机-无机复合隔膜由无机颗粒与高分子聚合物组成，所述无机颗粒均匀嵌布在高分子聚合物内；所述无机颗粒选自层状无机材料和/或多孔无机材料。

2.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合隔膜，其特征在于：无机颗粒与高分子聚合物的质量比为5-20:1；无机颗粒的粒度为2-100纳米。

3.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合隔膜，其特征在于：所述层状无机材料选自水辉石、蒙脱土、蒙脱土钠、蒙脱土钙、蒙脱石镁、绿脱石、铬岭石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、水羟硅钠石、富镁蒙脱石、蛭石、铝酸盐氧化物、水滑石、伊利石、累托石、三八面体伊利石中的至少一种或上述无机材料的改性产物中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合隔膜，其特征在于：所述多孔无机材料选自多孔二氧化硅、多孔二氧化钛、多孔二氧化锆、多孔三氧化二铝、分子筛、沸石中的至少一种或上述无机材料的改性产物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种有机-无机复合隔膜，其特征在于：所述高分子聚合物选自可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺纤维中的至少一种或上述聚合物的衍生产物中的至少一种；高分子聚合物的分子量为5000-4000000。

6.一种制备如权利要求1-5任意一项所述的有机-无机复合隔膜的方法，其特征在于包括下述方案：

将高分子聚合物与无机颗粒在溶剂中搅拌混合均匀，制成浆料，再涂布在基底上，干燥成膜；或

将含有聚合物前驱体、无机颗粒和溶剂的浆料涂布在基底上，引发聚合反应后干燥得到所需复合隔膜；

所述溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、丙酮、二氯甲烷、甲醇、乙酸乙酯、甲苯中的至少一种；干燥的温度为70-300℃。

7.根据权利要求6所述的一种制备有机-无机复合隔膜的方法，其特征在于：所述基底选自不锈钢平板、铝板、玻璃板、亚克力板、树脂板、塑料薄膜、聚四氟乙烯薄膜中的一种。

8.根据权利要求6所述的一种制备有机-无机复合隔膜的方法，其特征在于：无机颗粒、高分子聚合物、溶剂按质量比计为：

无机颗粒：高分子聚合物：溶剂=5-20：1：5-20。

9.根据权利要求6所述的一种制备有机-无机复合隔膜的方法，其特征在于：聚合物前驱体、无机颗粒、溶剂的质量比为：

聚合物前驱体：无机颗粒：溶剂=1：5-20：2-10。

10.根据权利要求6所述的一种制备有机-无机复合隔膜的方法，其特征在于：所述浆料的温度为15-150℃。

11.根据权利要求9所述的一种制备有机-无机复合隔膜的方法，其特征在于：浆料包括聚合物前驱体、交联剂、引发剂、无机颗粒、溶剂，其中聚合物前驱体、交联剂、引发剂、无机颗粒、溶剂的质量比为：

聚合物前驱体：交联剂：引发剂：无机颗粒：溶剂=1：0-0.1：0-0.08：5-20：2-10；

所述交联剂选自有机二元酸、多元醇、二乙烯基苯、二异氰酸酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种；

所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐中的至少一种；

聚合反应引发的方式选自加热、紫外照射、电子束照射中的一种；聚合反应的时间为0.3-5小时。

12.一种如权利要求1-5任意一项所述的有机-无机复合隔膜的应用，其特征在于：电化学器件中包含权利要求1-5任意一项所述的有机-无机复合隔膜。