[发明专利]一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法

权利要求书

1.一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)向有机溶剂中添加助溶剂A与助溶剂B后，加入对位芳纶聚合物或对位芳纶纤维溶解，形成均一溶液后加入纳米级无机陶瓷颗粒，得到混合液；

2)对混合液进行搅拌以初步分散，而后超声分散，进一步分散纳米级无机陶瓷颗粒，得到分散液；

3)利用该分散液实施静电纺丝，在接收装置上得到初生的无机/有机复合膜；

4)将无机/有机复合膜进行干燥处理，除去复合膜中的残留有机溶剂，即得以静电纺丝方法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜。

2.根据权利要求1所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的助溶剂A为仲丁醇钾和叔丁醇钾的一种或两种；所述的助溶剂B为甲醇和乙醇的一种或两种；所述的助溶剂A加入量为对位芳纶聚合物或对位芳纶纤维中氮元素当量的一倍；助溶剂B加入量为对位芳纶聚合物或对位芳纶纤维中氮元素当量的四倍。

3.根据权利要求1所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃和二甲基亚砜中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中对位芳纶聚合物或对位芳纶纤维的质量为对位芳纶聚合物或对位芳纶纤维与有机溶剂以及助溶剂A和助溶剂B质量之和的0.6％～9.8％。

5.根据权利要求1所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述的纳米级无机陶瓷颗粒为二氧化锆、三氧化二铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、氧化锌中的一种或两种，且纳米级无机陶瓷颗粒粒径为10～130nm，优选为20～98nm。

6.根据权利要求5所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中对位芳纶聚合物或对位芳纶纤维与纳米级无机陶瓷颗粒的质量比为(0.75～0.85)∶(0.15～0.25)。

7.根据权利要求1所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中超声分散时间为15～28min。

8.根据权利要求1所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤3)中纺丝速率为0.5～1.6mL/h，喷丝口与接收装置间的距离为10～16cm，纺丝电压为10～18kV。

9.根据权利要求1所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤4)中干燥温度为50～220℃，时间为1～1.5h。

10.根据权利要求1所述的一种以静电纺丝法制取的可用于锂离子电池的对位芳纶聚合物隔膜的制备方法，其特征在于，步骤4)得到的对位芳纶聚合物隔膜的厚度为22～48μm，拉伸断裂强度为4.2～14.7MPa，孔隙率为90～99％，吸液率为240～320％。