[发明专利]锂硫电池复合一体化隔膜及制备方法和锂硫电池

权利要求书

1.一种锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）提供聚酰胺酸纺丝液；

将聚酰胺酸纺丝液进行静电纺丝，得到聚酰胺酸纤维膜；

（b）将聚酰胺酸纤维膜在空气中进行热亚酰胺化处理，得到聚酰亚胺纤维膜；

（c）采用CO₂激光器对聚酰亚胺纤维膜的表面进行辐照，得到锂硫电池复合一体化隔膜；

步骤（c）中，CO₂激光器的波长为10.6 μm；CO₂激光辐照所采用的激光功率为6-9 W，所采用的激光扫描速度为250-375 mm/s。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述聚酰胺酸纺丝液中聚酰胺酸的质量分数为16.9-17.5%。

3.根据权利要求2所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺酸纺丝液的制备方法包括以下步骤：

将二元胺、二酐和溶剂混合使发生反应，得到聚酰胺酸纺丝液。

4.根据权利要求3所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，所述二元胺包括4,4’-二氨基二苯醚、对苯二胺或2,2’-二（三氟甲基）二氨基联苯中的任意一种或至少两种的组合‘。

5.根据权利要求3所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，所述二元胺为4,4’-二氨基二苯醚。

6.根据权利要求3所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，所述二酐包括均苯四甲酸酐、联苯四甲酸二酐或六氟二酐中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求3所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，所述二酐为均苯四甲酸酐。

8.根据权利要求3所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括N,N二甲基甲酰胺和/或N,N二甲基乙酰胺。

9.根据权利要求3所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，所述二元胺和二酐的摩尔比为（0.98-1.02）：（0.97-1.03）。

10.根据权利要求3所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，反应的温度为0-10 ^oC，反应的时间为6-7 h。

11.根据权利要求1所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述静电纺丝的工艺参数包括：

静电纺丝的电压为12-18 kV，注射器的给液速率为5-15 μL/min，接收器转速为25-30r/min，纺丝时间为2-3 h。

12.根据权利要求1所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，步骤（a）中，所述聚酰胺酸纤维膜的厚度为160-170 μm。

13.根据权利要求1所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，所述热亚酰胺化处理包括对聚酰胺酸纤维膜在空气中进行阶段式升温的步骤，升温速率为2-5 ^oC/min。

14.根据权利要求13所述的锂硫电池复合一体化隔膜的制备方法，其特征在于，所述阶段式升温包括先升温至80-100 ^oC保温1-2h，然后升温至160-200 ^oC保温1-2 h，再升温至250-280 ^oC保温1-2 h，然后升温至300-320 ^oC保温0.5-1 h，最后升温至350 ^oC保温0.5-1h。