[发明专利]一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜，其特征在于：所述石墨炔涂覆隔膜包括基膜，以及所述基膜上涂覆的涂覆层；

所述涂覆层包括石墨炔涂层，以及所述石墨炔涂层上涂覆的聚偏氟乙烯涂层；

所述基膜为聚烯烃膜，无纺布膜，聚酰亚胺膜中的一种；

所述石墨炔涂层由以下按重量百分比计的原料制成，石墨炔98％-98.8％、第一分散剂0.2％-0.6％、第一增稠剂0.4％-0.7％、第一粘结剂0.5％-1％、第一润湿剂0.05％-0.2％；

所述石墨炔包括α-石墨炔、β-石墨炔、γ-石墨炔中的一种，所述石墨炔尺寸为2-15nm；

所述第一分散剂为水解聚马来酸酐；

所述第一增稠剂为羟甲基纤维素钠；

所述第一粘结剂为COPNA树脂；

所述第一润湿剂为硅醇类非离子表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜，其特征在于：所述聚偏氟乙烯涂层有以下按重量份数计的原料制成，聚偏氟乙烯15-20份、第二分散剂0.5-1.5份、第一增稠剂7-10份、第二粘接剂2-4份、第二润湿剂0.2-0.5份、阻燃剂0.1-0.3份、消泡剂0.05-0.2份。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜，其特征在于：所述第二分散剂为脂肪族酰胺类；

所述第二粘接剂为聚丙烯酸类粘接剂；

所述消泡剂为聚醚型消泡剂。

4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜，其特征在于：所述第二润湿剂为烷基硫酸盐。

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜，其特征在于：所述第二润湿剂为Gemini表面活性剂；

所述Gemini表面活性剂由双聚壬基酚聚氧乙烯、环氧氯丙烷、三乙胺、乙酸乙酯、溶剂制成；

所述阻燃剂由四氯化硅、无水氯化钙和甲醇制成。

6.一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜的制备方法，其特征在于：步骤如下：

S1、石墨炔浆料的制备：

将第一分散剂、石墨炔混合，加入去离子水，搅拌10-30min，加入第一增稠剂继续搅拌20-60min，加入第一粘结剂继续搅拌30-50min，加入第一润湿剂搅拌20-40min,过滤除铁后得到石墨炔浆料；

S2、聚偏氟乙烯浆料的制备：

将第二分散剂与聚偏氟乙烯混合，加入去离子水搅拌10-30min，加入第一增稠剂继续搅拌20-60min，加入第二粘结剂继续搅拌30-50min，加入第二润湿剂、阻燃剂和消泡剂，搅拌20-40min，过滤除铁后得到聚偏氟乙烯浆料；

S3、石墨炔涂覆隔膜的制备：

将石墨炔浆料采用辊涂的方式均匀的涂布于基膜上经过干燥后收卷备用，然后将聚偏氟乙烯浆料涂覆在有石墨炔涂层的隔膜上后干燥收卷，即得石墨炔涂覆隔膜。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜的制备方法，其特征在于：所述第二润湿剂中Gemini表面活性剂的制备步骤如下：

将双聚壬基酚聚氧乙烯和溶剂混合，加入环氧氯丙烷和三乙胺，搅拌，加入碱液，回流加热，反应温度为68-72℃，反应时间为11-13h，反应结束后减压蒸馏，温度为89-90℃，回收馏分A，继续加热，温度为116-117℃，回收馏分B，向残液中加入乙酸乙酯，结晶，得到Gemini表面活性剂；

所述阻燃剂制备步骤如下：

将四氯化硅和无水氯化钙混合，加入甲醇搅拌均匀后加入馏分B，搅拌均匀后升温，温度为94-96℃，反应时间为7.5-8.5h，减压蒸馏，过滤，得到阻燃剂。

8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜的制备方法，其特征在于：加入的双聚壬基酚聚氧乙烯与环氧氯丙烷和三乙胺的摩尔比为1:1.5-1.8:1.5-1.8。