[发明专利]一种锂电池隔膜及其制备方法和在锂电池中的应用

权利要求书

1.一种锂电池隔膜，其特征在于，

所述锂电池隔膜为无机纳米纤维膜，所述无机纳米纤维膜为SiO₂纳米纤维膜、Al₂O₃纳米纤维膜、TiO₂纳米纤维膜、SiO₂-TiO₂复合纳米纤维膜或者SiO₂-Al₂O₃复合纳米纤维膜。

2.如权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，

所述锂电池隔膜的厚度为10μm-100μm，孔径为0.5μm-3μm，孔隙率为40％-80％，电解液吸收率为100％-300％，纤维直径为100nm-1000nm。

3.如权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，

所述SiO₂-TiO₂复合纳米纤维膜中SiO₂和TiO₂的质量比为4:1-1:4，所述SiO₂-Al₂O₃复合纳米纤维膜中SiO₂和Al₂O₃的质量比为4:1-1:4。

4.如权利要求1-3中任一项所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，

所述方法包括如下步骤：

(1)制备静电纺丝溶液：将可溶性无机盐与溶剂混合配成质量分数为5％-20％的无机盐溶液，将模板聚合物与溶剂混合配成质量分数为5％-20％的聚合物溶液，将所述无机盐溶液和所述聚合物溶液混合得到静电纺丝溶液，所述无机盐溶液和所述聚合物溶液的质量比为4:1-1:4；

(2)静电纺丝：将所述静电纺丝溶液注射到静电纺丝装置的注射器内进行静电纺丝，得到杂化纤维膜，设置注射速度为50μL/min-500μL/min，接收滚筒的转速为50r/min-100r/min，滑台往复移动速度为0.5cm/min-5cm/min，纺丝电压为5kV-15kV，接收距离为10cm-25cm；

(3)高温处理：将所述杂化纤维膜经过高温预烧和高温煅烧，高温预烧的温度为100℃-200℃，时间为0.5h-2h；高温煅烧的温度为500℃-900℃，时间为2h-24h；

(4)后处理：将高温处理后的杂化纤维膜用氮甲基吡咯烷酮(NMP)清洗，然后在80℃-120℃真空烘干10h-24h，得到锂电池隔膜。

5.如权利要求4所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，

所述步骤(1)中，所述可溶性无机盐包括正硅酸乙酯(TEOS)、正硅酸甲酯(TMOS)、三甲氧基硅烷、异丙醇铝(Al(OC₃H₇)₃)和硝酸铝(Al(NO₃)₃)、草酸钛(Ti(C₂O₄)₂)、正丁醇钛(TNBT)、正钛酸乙酯(CH₃CH₂O)₄Ti和异丙醇钛(TTIP)中的一种或两种；

当所述可溶性无机盐包括两种时，两种可溶性无机盐的质量比为4:1-1:4。

6.如权利要求4所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，

所述步骤(1)中，所述模板聚合物包括聚乙烯醇(PVA)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟甲基纤维素钠(CMC)、醋酸纤维素(CA)、聚环氧乙烯(PEO)和聚丙烯酸(PAA)中的一种。

7.如权利要求4所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，

所述步骤(1)中，所述溶剂包括去离子水或者去离子水和乙醇的混合液。

8.如权利要求1-3中任一项所述的锂电池隔膜在锂电池中的应用。