用于金属二次电池的纤维素基复合隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料和电池领域，具体涉及用于金属二次电池的隔膜及其制备方法。此类隔膜涉及由静电纺丝法、热压法、辊压法、冷冻干燥法、原位聚合法、相转化法、流延法、膜支撑法等方法制得。涉及的高分子材料包括天然纤维素、纤维素改性物或纤维素衍生物的一种或多种，还包括聚腈、聚酯、聚醚、含氟聚烯烃、聚碳酸酯、聚胺、天然多糖及其衍生物的一种或多种与天然纤维素、纤维素改性物或纤维素衍生物一种或多种的共混或共聚物。制得的隔膜不仅具有优异的电化学性：高离子电导率、高离子迁移数、宽电化学窗口、出色的倍率性能和长循环稳定性等性能，而且还制作工艺简单，生产成本低，电池安全环保，易实现商业化。易实现商业化。易实现商业化。

【技术实现步骤摘要】
用于金属二次电池的纤维素基复合隔膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于电化学
，具体涉及用于金属(锂、钠、锌、钾、镁铝等金属)二次电池的隔膜及其制备方法，本专利技术还涉及固态电解质的应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于具有能量密度及输出电压较高、循环寿命较长、环境友好、无记忆效应等特点成为未来储能系统的理想选择。锂离子电池除了在储能上具有可观的应用前景外，其在便携式电子产品领域占到了绝对的主导地位，手机、笔记本电脑、智能机器人、无人机全都离不开锂离子电池的支持。这是因为相比于其他二次电池，锂离子电池能量密度及功率密度相对较高、使用寿命长、自放电低、无记忆效应。目前商业锂离子电池由于使用石墨作为负极，其理论容量密度只有372mAh g
‑1，理论能量密度只有390Wh kg
‑1。能量密度的天花板限制了电子产品、储能系统、电动汽车的续航时间，阻碍了锂离子电池的发展，开发出更高比容量的负极材料是解决锂离子电池续航问题的重要举措之一。根据理论计算，将现有碳材料负极全部替换为锌或碱金属而不改变现有正极材料，目前的商业电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于金属二次电池的纤维素基复合隔膜，特征在于：将聚合物基体高分子材料或该高分子材料与无机填料混合物的均聚物、共聚物或共混物通过各种制备方法进行复合，制得聚合物电解质隔膜，将隔膜吸收一定电解液后得到凝胶聚合物电解质或固态聚合物电解质应用于金属二次电池。2.如权利要求1所述的于金属二次电池的纤维素基复合隔膜，其特征在于：所述制备方法包括但不限于静电纺丝法、同轴静电纺丝法、多轴静电纺丝法、热压法、辊压法、冷冻干燥法、原位聚合法、相转化法、流延法或膜支撑法。3.如权利要求1所述的于金属二次电池的纤维素基复合隔膜，其特征在于：所述的高分子材料包括天然纤维素、纤维素改性物或纤维素衍生物的一种或多种，还包括聚腈、聚酯、聚醚、含氟聚烯烃、聚碳酸酯、聚胺、天然多糖及其衍生物的一种或多种与天然纤维素、纤维素改性物或纤维素衍生物一种或多种的共混或共聚物；所述的无机填料包括但不限于本身不传导离子的无机填料、金属有机骨架和粘土矿物和可传导离子的无机填料；所述的金属二次电池包括但不限于锌电池、锂电池、钠电池、钾电池、镁电池或铝电池。4.用于金属二次电池的隔膜制备方法，其特征在于以下步骤：(1)将高分子材料或高分子材料与无机填料混合物和填料溶解于溶剂中得到均一溶液；(2)通过静电纺丝法、同轴静电纺丝法、多轴静电纺丝法、热压法、辊压法、冷冻干燥法、原位聚合法、相转化法、流延法或膜支撑法制得隔膜；(3)将步骤(2)得到的隔膜置于真空干燥箱中，在20～120℃条件下干燥，去除痕量溶剂或水；(4)将干燥后的步骤(3)得到的膜浸泡在电解液中1分钟至24小时得到聚合物电解质，或直接将固态电解质隔膜用于金属二次电池。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤(1)所述的溶剂为可溶解聚合物材料的无毒或低毒溶剂，包括但不限于超纯水、丙酮、甲酸、乙酸、N,N
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二甲基甲酰胺、N,N
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二甲基乙酰胺、N
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉松，傅梗桂，秦赛男，王雨琦，安莹，曾志连，
申请(专利权)人：丹阳欣信新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：