一种纤维素隔膜以及制备方法、二次电池技术

本发明专利技术属于二次电池技术领域，尤其涉及一种纤维素隔膜的制备方法，包括以下步骤：步骤S1、将硅源加入醇溶液中加热搅拌得到前驱体溶液；步骤S2、将细菌纤维素膜加入前驱体溶液中，添加氨水和有机溶剂，加热搅拌得到预处理膜；步骤S3、将预处理膜取出，加热加压，热压烘干得到纤维素隔膜。本发明专利技术的一种纤维素隔膜的制备方法，步骤简单，可批量生产。可批量生产。可批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素隔膜以及制备方法、二次电池


[0001]本专利技术属于二次电池
，尤其涉及一种纤维素隔膜以及制备方法、二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子近年来，新能源汽车产业蓬勃向上，发展的热潮也推动了锂离子电池的快速增长。锂离子电池是一种通过Li
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在正负极材料之间嵌入和脱嵌来实现能量转化的可充放电高能二次电池，具有能量密度高，倍率性能好，绿色环保等特点。一块完整的锂离子电池包括了正极、负极、隔膜、电解液溶液四个主要的组成部分。隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，用于阻隔阳极和阴极之间的物理接触，以避免电池内部短路，并为电解液中离子的传输提供通道。
[0003]目前商业化的锂离子电池隔膜大多采用聚烯烃材料，如聚乙烯和聚丙烯等制成的。它们具有适宜的电化学稳定性、厚度、孔径和机械强度。然而随着新能源汽车行业的发展，对锂离子电池隔膜提出了更高的挑战、传统聚烯烃隔膜在孔隙率、热稳定性、润湿性等方面，已无法满足新能锂离子电池的要求。因此研究开发新型的锂离子电池隔膜材料，逐渐成为锂离子电池隔膜领域的研究热点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种纤维素隔膜的制备方法，步骤简单，可批量生产。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种纤维素隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、将硅源加入醇溶液中加热搅拌得到前驱体溶液；
[0008]步骤S2、将细菌纤维素膜加入前驱体溶液中，添加氨水和有机溶剂，加热搅拌得到预处理膜；
[0009]步骤S3、将预处理膜取出，加热加压，热压烘干得到纤维素隔膜。
[0010]其中，所述步骤S1中加热温度为40～60℃，搅拌转速为300～500r/min。
[0011]其中，所述步骤S2中前驱体溶液、氨水和有机溶剂的重量份数比为40～80:5～16:3～8。
[0012]其中，所述步骤S3中加热温度为60～100℃，压力为0.1～1MPa，热压烘干时间为10～50min。
[0013]其中，所述步骤S1中硅源与醇溶液的重量份比为10～30:40～60。
[0014]其中，所述步骤S2中细菌纤维素膜的厚度为1～3mm。
[0015]其中，所述硅源包括正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、亚硅酸乙酯、正硅酸四丁酯中的至少一种。
[0016]本专利技术的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种纤维素隔膜具有高机
械强度、高耐热性能、高浸润性和高安全性。
[0017]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0018]一种纤维素隔膜，上述的纤维素隔膜的制备方法得到。
[0019]其中，所述纤维素隔膜的厚度为20～80μm，所述纤维素隔膜的孔隙率为20％～70％。
[0020]本专利技术的目的之三在于：针对现有技术的不足，而提供一种二次电池，具有良好的循环性能和安全性能。
[0021]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0022]一种二次电池，包括上述的纤维素隔膜。
[0023]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种纤维素隔膜的制备方法，步骤简单，可批量生产。本专利技术的纤维素隔膜将二氧化硅纳米粒子共价结合在细菌纤维素表面形成超薄的包覆层隔膜，该隔膜克服了目前传统聚烯烃隔膜耐热性差、电解液浸润性不好以及传统细菌纤维素隔膜机械性能差和孔结构难以调控的问题。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的纤维素隔膜的SEM图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施方式和说明书附图，对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式并不限于此。
[0026]一种纤维素隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0027]步骤S1、将硅源加入醇溶液中加热搅拌得到前驱体溶液；
[0028]步骤S2、将细菌纤维素膜加入前驱体溶液中，添加氨水和有机溶剂，加热搅拌得到预处理膜；
[0029]步骤S3、将预处理膜取出，加热加压，热压烘干得到纤维素隔膜。
[0030]本专利技术的一种纤维素隔膜的制备方法，步骤简单，可批量生产。本专利技术的纤维素隔膜将二氧化硅纳米粒子共价结合在细菌纤维素表面形成超薄的包覆层隔膜，该隔膜克服了目前传统聚烯烃隔膜耐热性差、电解液浸润性不好以及传统细菌纤维素隔膜机械性能差和孔结构难以调控的问题。
[0031]其中，步骤S2中细菌纤维素膜为发酵后的细菌纤维素含水膜、改性细菌纤维素隔膜、Celgard2325隔膜，其中，发酵后的细菌纤维素含水膜购自海南光宇生物科技有限公司。Celgard2325隔膜实验室内常用标准隔膜。
[0032]在一些实施例中，所述步骤S1中加热温度为40～60℃，搅拌转速为300～500r/min。优选地，加热温度为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃，搅拌转速为300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min。
[0033]在一些实施例中，所述步骤S2中前驱体溶液、氨水和有机溶剂的重量份数比为40～80:5～16:3～8。氨水能够使溶剂呈碱性，使反应向正反应进行，可以控制氨水的浓度来控制纳米二氧化硅的粒径大小，因此，设置前驱体溶液、氨水和有机溶剂按一定的重量份数进行搭配，从而得到适合大小的颗粒粒径。优选地，前驱体溶液、氨水和有机溶剂的重量份
数比为40:5:3、45:10:5、49:11:4、50:12:6、56:12:7。
[0034]在一些实施例中，所述步骤S3中加热温度为60～100℃，压力为0.1～1MPa，热压烘干时间为10～50min。优选地，步骤S3中加热温度为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、89℃、90℃、100℃，压力为0.1MPa、0.2MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.8MPa、0.9MPa、1MPa，热压烘干时间为10min、12min、15min、18min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min。
[0035]在一些实施例中，所述步骤S2中细菌纤维素膜的厚度为1～3mm。优选地，步骤S2中细菌纤维素膜的厚度为1mm、2mm、3mm。
[0036]一种纤维素隔膜具有高机械强度、高耐热性能、高浸润性和高安全性。
[0037]一种纤维素隔膜，上述的纤维素隔膜的制备方法得到。
[0038]在一些实施例中，所述纤维素隔膜的厚度为20～80μm。优选地，纤维素隔膜的厚度为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm。
[0039]在一些实施例中，所述纤维素隔膜的孔隙率为20％～70％。优选地，纤维素隔膜的孔隙率为20％、30％、40％、50％、60％、70％。
[0040]在一些实施例中，所述纤维素隔膜的刺穿强度为550～650gf。优选地，纤维素隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维素隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将硅源加入醇溶液中加热搅拌得到前驱体溶液；步骤S2、将细菌纤维素膜加入前驱体溶液中，添加氨水和有机溶剂，加热搅拌得到预处理膜；步骤S3、将预处理膜取出，加热加压，热压烘干得到纤维素隔膜。2.根据权利要求1所述的纤维素隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中加热温度为40～60℃，搅拌转速为300～500r/min。3.根据权利要求1所述的纤维素隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中前驱体溶液、氨水和有机溶剂的重量份数比为40～80:5～16:3～8。4.根据权利要求1所述的纤维素隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中加热温度为60～100℃，压力为0.1～1MPa，热压烘干时间为10～...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖政，邓豪，陈杰，
申请(专利权)人：浙江锂威能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：