一种基于核孔膜的具有耐高温、高热导性的锂离子电池隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于核孔膜的具有耐高温、高热导性的锂离子电池隔膜及其制备方法。制备方法包括：利用加速的高能重离子对聚酰亚胺薄膜垂直表面进行辐照，利用次氯酸盐溶液对辐照过的聚酰亚胺薄膜进行刻蚀在聚酰亚胺薄膜上得到互相平行的直通孔，在PI核孔膜上涂覆高导热率陶瓷纳米颗粒。聚酰亚胺核孔膜具有孔径一致，大小可控，孔密度方便可调的优点，可为锂离子提供有效的通行孔道。聚酰亚胺表面涂覆的高热导率的纳米陶瓷颗粒，不仅进一步增加隔膜的机械强度、热稳定性和耐热性，而且在电池中对局部产生的热进行及时疏导，采用了一种“疏”的策略防止热的聚集，避免在电池中发生热失控，从而保证使本发明专利技术制备的锂离子电池隔膜提高锂离子电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于核孔膜的具有耐高温、高热导性的锂离子电池隔膜及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种基于核孔膜的具有耐高温、高热导性的锂离子电池隔膜及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池的技术突破，创造了一个可充电的世界，奠定了无线，无化石燃料的社会的基础，并且给人类社会带来了巨大的利益。锂离子电池具有能量密度大、自放电小、没有记忆效应、工作温度范围宽、可快速充放电、使用寿命长、没有环境污染等优点，被广泛应用在便携式电子产品和电动汽车领域。然而，近些年，手机和笔记本等便携式电子设备和新能源电动汽车等的燃烧爆炸事故，将锂离子电池的安全性问题推到了风口浪尖。锂离子电池的安全性是动力能源存储、转换最关注的问题。锂离子电池的安全性主要由电池的热失控引起。锂离子电池的热失控，并不是瞬间完成的，而是一个渐进的过程。这个过程，一般由过充、大倍率充放电、内短路、外短路、振动、碰撞、跌落、冲击等原因引起，导致电池内部短时间内产生大量的热，并不断的累积，推动电池的温度不断上升。一旦温度上升到内部连锁反应的门槛温度(约130℃)，伴随着电池隔膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合膜材料，包括：多孔的聚亚酰胺重离子径迹基膜，即，聚酰亚胺核孔膜，和在所述基膜表面涂覆的具有高热导率的纳米陶瓷颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合膜材料，包括：多孔的聚亚酰胺重离子径迹基膜，即，聚酰亚胺核孔膜，和在所述基膜表面涂覆的具有高热导率的纳米陶瓷颗粒。


2.制备权利要求1中所述复合膜材料的方法，包括如下步骤：
1)聚酰亚胺薄膜的辐照
利用重离子加速器上加速的高能重离子对聚酰亚胺薄膜垂直表面进行辐照，得到辐照过的聚酰亚胺薄膜；
2)PI薄膜的刻蚀
利用次氯酸盐溶液对辐照过的聚酰亚胺薄膜进行刻蚀，通过化学刻蚀在聚酰亚胺薄膜上得到互相平行的直通孔，即核孔，所得具有互相平行的直通孔的聚酰亚胺薄膜为PI核孔膜；
3)在PI核孔膜上涂覆高导热率陶瓷纳米颗粒。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述高能重离子为氪、氙、钽、铋、铀中的至少一种的离子；
所述聚酰亚胺薄膜的厚度为2～30μm；
辐照过程中，辐照在聚酰亚胺薄膜上的离子数为106～5×109ions/cm2之间；辐照所用的重离子的能量大于1MeV/u。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述次氯酸盐溶液的有效氯含量在5％～15％之间；
刻蚀的溶液温度在40℃～90℃之间，刻蚀时间为10～180分钟；
所述直...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建德，刘杰，孙友梅，姚会军，曹殿亮，张琦忠，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62