[发明专利]一种膨化地开石修饰的锂离子电池隔膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种膨化地开石修饰的锂离子电池隔膜及其制备方法。该方法利用二甲基亚砜、水合肼、尿素依次对地开石进行插层，将尿素分子进入地开石层间，再利用层外尿素能与氯酸钾发生爆炸性反应的特性，膨化地开石的片层结构，获得一种具有贯通网孔结构的膨化地开石粉体。将膨化地开石与玄武岩纤维、改性剂、偏聚氟乙烯、N‑N二甲基甲酰胺混合制浆，再利用相转移法制备用于锂离子电池的隔膜材料。膨化地开石的使用能明显提高隔膜的耐热性，提高隔膜的孔径尺寸、孔隙率、吸液率，进而有利于锂离子在隔膜中的传输，提高电池的倍率性能。另外，玄武岩纤维的使用能够有效提升隔膜的机械强度，提高隔膜的使用性和安全性。

主权项

1.一种膨化地开石修饰的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.膨化地开石的制备地开石与二甲基亚砜按1：20质量比例混合，40～80℃加热搅拌24～48小时，离心分离去除上层液体，加入一定体积80％的水合肼水溶液，30～40℃加热搅拌12～24小时，离心分离去除上层液体，加入一定体积的10mol/L尿素溶液，60～90℃加热搅拌4～8小时，再次离心分离，下层固体在80℃烘干后得到样品A；将样品A与一定质量的尿素、氯酸钾混合研磨2小时得到样品B，再将样品B放入450℃的电炉中煅烧30秒，得到膨化地开石粉体。b.隔膜材料的制备将膨化地开石、玄武岩短切纤维和改性剂分散于N‑N二甲基甲酰胺中获得悬浊液C，将偏聚氟乙烯溶于N‑N二甲基甲酰胺中获得溶液D，再将悬浊液C与溶液D混合搅拌2小时形成混合浆体，然后将浆体刮涂在玻璃板上；最后将玻璃板缓慢浸没在含有乙醇、正丁醇的蒸馏水中，保持30秒后取出，40℃真空干燥后得到锂离子电池用隔膜材料。