[发明专利]一种无机-有机杂化复合隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种无机‑有机杂化复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备La₂O₃‑Al₂O₃白色粉末状固体；S2：将制得的La₂O₃‑Al₂O₃粉末与聚偏氟乙烯‑六氟丙烯按一定比例加入到非质子型溶剂，制备混合液；S3：将所述混合液涂覆在空白的PP基膜上表面，制备La₂O₃‑Al₂O₃/PVDF‑HFP@PP无机‑有机复合隔膜。本发明制备的无机‑有机杂化复合隔膜，无机部分添加La₂O₃‑Al₂O₃混合物，La₂O₃有助于避免浆料中Al2O3团聚，使Al2O3更好地分散在隔膜表面，有机部分采用聚偏氟乙烯‑六氟丙烯聚合物，聚偏氟乙烯‑六氟丙烯具有较好的耐腐蚀性能，能够有效防止涂层脱落，无机‑有机部分共同作用，防止隔膜长时间使用后出现褶皱和脱落，提高锂离子电池性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池隔膜的制备领域，具体涉及到一种无机-有机杂化复合隔膜的制备方法。

背景技术

随着石化能源的日益枯竭，温室效应不断加剧，迫使人们不断寻找一种既能减缓能源危机，又能避免对环境污染的新型环保新能源，因此锂离子电池作为电动汽车的动力能源受到研究人员的广泛关注。现在商业化的隔膜大多是由聚烯烃和溶胶型电解液中的聚合物作为隔膜，但这些隔膜机械性能、浸润性和耐高温性能皆较差，在突发情况下易造成安全隐患。

而无机材料由于具备良好的热稳定性和电解液浸润性受到研发人员的研究，并将其涂覆到有机微孔膜的表面以此来改善隔膜性能。通过无机物修饰后的有机微孔隔膜呈现出更好的热稳定性，电解液的浸润性能也得到提升。Miao等(J.Power.sources,2008,184:420-426)通过涂覆PVDF对三层复合微孔膜进行处理，使在表面形成的改性膜复合成一体，在降低膜厚度的同时还减少了电池体积并增强了电池强度。通常将无机陶瓷与一定量的粘结剂混合制备浆料涂覆在聚烯烃微孔膜上，这样不仅减小了隔膜的热缩性，而且增强了电池的高温安全性能和电池循环性能，但在实际商用隔膜中，亲水性的无机物颗粒与空气接触容易吸附空气中的水分，对后续电池的安全循环性能有较大的影响。

中国专利(CN105390643A)公开了一种锂离子电池用复合隔膜的制备方法，复合隔膜包括具有孔的多孔基板和有机/无机复合层，所述有机/无机复合层用包含无机颗粒和一种或多种选自聚醚酰亚胺、聚芳醚酮和聚间苯二甲酰间苯二胺的聚合物粘结剂以及任选的高温闭孔材料的混合物涂覆多孔基板的至少一个表面或多孔基板的部分表面区域而形成，其中无机颗粒相互连接且通过所述聚合物粘结剂固定，并且无机颗粒之间的间隙形成孔，所述无机颗粒为选自下组中的一种或多种：氧化铝、二氧化硅、二氧化锆、氧化镧、二氧化钛、硫酸钡和碳酸钙。虽然能解决锂离子电池隔膜的耐高温性能，但是聚醚酰亚胺、聚芳醚酮和聚间苯二甲酰间苯二胺等有机物耐腐蚀性能较低，锂离子电池隔膜与电解液长期接触，容易引起掉粉和打皱，引发安全问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无机-有机杂化复合隔膜的制备方法，解决上述背景中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无机-有机杂化复合隔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：将La(NO₃)₃·6H₂O与Al₂O₃加入去离子水100ml中加热浸渍搅拌至水分完全蒸发，将所得混合物在60℃恒温箱中干燥12h，再置于箱式马弗炉高温煅烧，冷却后即制得La₂O₃-Al₂O₃白色粉末状固体；