一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜及其制备方法，该方法通过将芳香族二酐单体与芳香族二胺单体在有机溶剂中混合均匀得到反应溶液，进行缩合聚合反应，得到聚酰胺酸溶液；所述聚酰胺酸溶液中加入3

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于膜材料及电池
，涉及一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池现在已经广泛应用于移动电子设备、电动车辆等电能存储领域。在锂离子电池造福人类的同时，它同样存在着潜在的危险，时常发生的锂离子电池的燃烧和爆炸事故给人们的生命和财产安全带来了很大的威胁。隔膜作为正负极之间的物理屏障，在避免内部短路的同时可以保证锂离子顺利通过，其在锂电池的应用中起着关键作用，并极大地影响电池的安全性和电化学性能。目前商业上使用的大多数隔膜都是聚烯烃材料，包括聚丙烯和聚乙烯，它们具有高可燃性和低热稳定性。由于传统聚烯烃类隔膜容易热收缩，隔膜的尺寸急剧减小会导致电池内部短路，这将瞬间释放大量的热甚至直接导致锂电池爆炸。因此，开发能够满足锂电池的所有要求且具有高安全性和高电化学性能的先进隔膜是必要且迫切的。
[0003]聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)，是热稳定性能和机械性能较好的一类高分子材料。其耐高温达400℃以上，长期使用温度范围在
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将二胺单体溶于反应溶剂中，通入氮气，在冰水浴搅拌条件下，加入二酐单体，制备出聚酰胺酸溶液；(2)所述聚酰胺酸溶液中加入3
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氨基丙基三乙氧基硅烷交联剂，进行化学交联，然后加入亚胺化试剂，得到聚酰胺酸
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聚酰亚胺溶液；(3)将所述聚酰胺酸
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聚酰亚胺溶液涂覆在聚酰亚胺纤维膜上，得到聚酰亚胺湿凝胶复合膜，然后进行老化；(4)将老化后的聚酰亚胺湿凝胶复合膜置于有机溶剂中进行溶剂交换，然后进行干燥；(5)最后进行热亚胺化，得到聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜。2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二胺单体为芳香族二胺单体，包括对苯二胺、联苯胺、二氨基二苯醚或二氨基二苯甲酮中的至少一种；所述步骤(1)中二酐单体为芳香族二酐单体，包括均苯四甲酸酐、均苯四甲酸二酐、六氟二酐、均苯醚二酐或二苯甲酮四羧酸二酐中的至少一种；所述步骤(1)中所述反应溶剂为N，N
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二甲基甲酰胺、N，N
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二甲基乙酰胺或N
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甲基吡咯烷酮中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二胺单体和二酐单体的摩尔比为1∶1.01
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1∶1.10。4.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚酰胺酸溶液的质量浓度为3％
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15％。5.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺纤维/气凝胶复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述硅烷交联剂包括3
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氨基丙基三乙氧基硅烷、3
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氨基丙基三甲氧基硅烷，3
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【专利技术属性】
技术研发人员：张龙生，梅佳冰，李胜楠，周康杰，王阳，刘天西，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：