[发明专利]锂离子电池、隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种隔膜的制备方法，其特征在于，包括：

将预制备的聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管和去离子水以第一预定转速机械搅拌第一预定时间；所述聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管的表面接枝有聚丙烯酸酯分子链，所述聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管为中空管状且两端不封端结构；所述预制备的聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管的步骤，包括：将中空陶瓷纳米管在溶剂中超声分散；分散后的中空陶瓷纳米管与硅烷偶联剂在氨水溶液中在第一预定温度、第一预定PH值的条件下搅拌第五预定时间以生成硅烷偶联剂改性的中空陶瓷纳米管；将所述偶联剂改性的中空陶瓷纳米管与去离子水、乳化剂、丙烯酸酯单体混合，在第二预定温度、采用催化剂的条件下，以第六预定转速搅拌第六预定时间，得到聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管；加入水性粘结剂胶乳并以第二预定转速搅拌第二预定时间；

加入分散剂和润湿剂并以第三预定转速搅拌第三预定时间；

加入消泡剂以第四预定转速搅拌第四预定时间，得到改性中空陶瓷纳米管陶瓷浆料；

将所述陶瓷浆料均匀涂覆于基材表面，置于烘箱中干燥，得到所述隔膜。

2.根据权利要求1所述的隔膜的制备方法，其特征在于，

第一预定转速包括500-900r/min；

第一预定时间包括0.5-1h；

第二预定转速包括1500-2000r/min；

第二预定时间包括1h-2h；

第三预定转速与第二预定转速相同；

第三预定时间包括1-2h；

第四预定转速包括200-500r/min；

第四预定时间包括1.5-3h；

硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，用量为埃洛石纳米管质量的5％-20％；

第一预定温度包括50-80℃；

第一预定PH值包括7-9；

第五预定时间包括4-8小时；

乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钾、脂肪醇聚氧乙烯醚中的任一种，用量为丙烯酸酯单体质量的2％-5％；

第二预定温度包括60-90℃；

催化剂为过硫酸钾；

第六预定转速包括1500-3000r/min；

第六预定时间包括4-8小时。

3.根据权利要求2所述的隔膜的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯中至少一种；丙烯酸酯单体的质量为聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管质量的5％-30％。

4.一种隔膜，其特征在于，所述隔膜通过权利要求1-3任一所述的隔膜的制备方法制得，所述隔膜包括基材和涂覆在基材表面的涂层，所述涂层的材料包括聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管；所述聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管的表面接枝有聚丙烯酸酯分子链，所述聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管为中空管状且两端不封端结构；所述涂层中的聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管与聚合物粘结剂之间形成界面结合。

5.根据权利要求4所述的隔膜，其特征在于，所述聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管为聚丙烯酸酯改性埃洛石纳米管。

6.根据权利要求4所述的隔膜，其特征在于，所述涂层涂覆于所述基材的单面或双面。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管的外径包括10-80nm，内径包括5-70nm，长度包括0.2-2um；所述基材为聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚酰亚胺膜、无纺布膜中的任意一种，所述基材的厚度包括5-50um，孔隙率包括30％-55％，所涂涂层厚度包括0.5-8um。

8.根据权利要求4-6中任一项所述的隔膜，其特征在于，所述聚丙烯酸酯改性中空陶瓷纳米管的外径包括20-60nm，内径包括10-60nm，长度包括0.5-1.5um；所述基材为聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚酰亚胺膜、无纺布膜中的任意一种，所述基材的厚度包括7-40um，孔隙率包括35％-50％，所涂涂层厚度包括0.8-7um。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求4-8中任一项所述的隔膜。