一种沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及锂离子电池隔膜技术领域，具体涉及一种沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法及应用。先通过缩聚合成法合成掺杂沸石的聚酰胺酸前驱体铸膜液；再将所得铸膜液在基板上涂膜，通过非溶剂致相分离法得到沸石/聚酰胺酸复合多孔膜；最后将所得沸石/聚酰胺酸复合多孔膜经过梯度升温热酰亚胺化得到沸石/聚酰亚胺复合膜。本发明专利技术制备的沸石/聚酰亚胺复合膜，复合膜中的沸石具有独特的通道结构和高的表面积，作为锂离子电池的隔膜时，当沸石的通道吸收足够量的电解液时，锂离子既可以在沸石粒子外部的孔隙扩散，又可以在沸石本身的孔道结构扩散，这有效地提高了隔膜的电解液润湿性和吸液率，还能提高离子电导率等电化学性能。

Preparation and application of a zeolite / polyimide composite membrane

【技术实现步骤摘要】
一种沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法及应用
本专利技术涉及锂离子电池隔膜
，具体涉及一种沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法及应用。技术背景锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、自放电率低和安全性好等优点，广泛应用于移动手机、笔记本电脑和数码相机等领域，成为当今最流行和重要的储能技术之一。尤其近年来，锂离子电池的应用开始扩展到电动汽车和混合动力汽车领域，因为动力电池的放电功率大，因此对锂离子电池的安全性提出了更高的要求。隔膜作为保护锂离子电池安全的关键部件之一，主要功能是防止正负极接触引起短路，同时为锂离子在电解液中迁移提供通道。因此隔膜是决定锂离子电池能量密度、功率密度和安全性的重要因素，对提高电池各项性能具有重大意义。目前，大多数商用隔膜都是以干法或湿法制造的聚烯烃隔膜，比如PE单层膜、PP单层膜和PP/PE/PP三层复合膜等。聚烯烃隔膜制备成本较低，且具有优异的电化学稳定性，较好的机械强度和较好抗酸碱能力，因此一直以来成为隔膜产品的首选。但是，目前的聚烯烃隔膜也存在一些不足，聚烯隔膜电解液润湿能力不足且耐热性较差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于：先通过缩聚合成法合成掺杂沸石的聚酰胺酸前驱体铸膜液；再将所得铸膜液在基板上涂膜，通过非溶剂致相分离法得到沸石/聚酰胺酸复合多孔膜；最后将所得沸石/聚酰胺酸复合多孔膜经过梯度升温热酰亚胺化得到沸石/聚酰亚胺复合膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于：先通过缩聚合成法合成掺杂沸石的聚酰胺酸前驱体铸膜液；再将所得铸膜液在基板上涂膜，通过非溶剂致相分离法得到沸石/聚酰胺酸复合多孔膜；最后将所得沸石/聚酰胺酸复合多孔膜经过梯度升温热酰亚胺化得到沸石/聚酰亚胺复合膜。


2.根据权利要求1所述的沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将一定量的沸石加入到有机溶剂中，分散均匀，得到沸石分散液；在一定温度下将一定量的二胺单体与二酐单体加入到沸石分散液中，通过缩聚反应得到掺杂沸石的聚酰胺酸前驱体铸膜液；
(2)将所述步骤(1)得到的铸膜液涂覆于基板表面，形成液态膜；再将其放置在湿度为70％～90％的环境下，使液态膜经过初步相分离，再将其放置在凝固浴中使液态膜完全相分离得到微孔膜，即得所述沸石/聚酰胺酸复合多孔膜；
(3)将所述步骤(2)得到的沸石/聚酰胺酸复合多孔膜经梯度升温热酰亚胺化，即得到所述沸石/聚酰亚胺复合膜。


3.根据权利要求2所述的沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，沸石分散液中沸石的质量百分数为1％～5％；沸石为MCM-41、NaY、NaA、ZSM-5中的至少一种。


4.根据权利要求2所述的沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，在0～15℃下将二胺单体与二酐单体加入到沸石分散液并进行缩聚反应；二胺单体与二酐单体的摩尔比1:1.01～1.02。


5.根据权利要求2所述的沸石/聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，二胺单体为4,4’-二氨基二苯醚、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翔，李艳玲，王钧，杨小利，段华军，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42