陶瓷复合隔膜及其制造方法和应用技术

本发明专利技术涉及陶瓷复合隔膜及其制造方法和应用。其中用于制造陶瓷复合隔膜的方法包括如下步骤：(1)将稀土氧化物、金属有机框架材料和玻璃粉体中至少两种、聚硅氮烷类树脂和有机溶剂混合，得到前驱体浆料，所述聚硅氮烷类树脂包含超支化聚硅氮烷树脂；(2)将前驱体浆料经过静电纺丝，得到前驱体膜；(3)将前驱体膜依次经过紫外光交联、等离子体处理和固化处理，得到所述陶瓷复合隔膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动力电池隔膜，具体涉及一种耐高温、高安全性、长寿命循环的陶瓷复合隔膜及其制造方法和应用。

技术介绍

1、随着全球能源结构的转变和对可再生能源的迫切需求，电动汽车和储能系统的应用日益广泛，这促使了电池技术的不断进步。其中，钠离子电池以其资源丰富、成本低廉的优势，正逐渐成为锂离子电池的有力竞争者。但与此同时，其安全性问题，特别是在高温环境下的热稳定性和阻燃性能，已成为行业关注的焦点。而且，钠离子电池隔膜的技术要求需综合离子传输效率、安全性和化学稳定性等多方面性能，其核心差异与锂电池隔膜对比如下：1、孔径与孔隙率钠离子半径(0.102nm)比锂离子(0.076nm)大30％以上，因此隔膜需更大的孔径(0.03-0.3μm)和更高的孔隙率(40％-50％)，且分布均匀以保障钠离子高效传输。而锂电池隔膜孔径通常更小，仅适配锂离子的尺寸特性。2.机械强度与安全性钠枝晶更易生长且硬度高，隔膜需更强的抗穿刺性能(200-500gf)和机械强度(拉伸强度≥1400kgf/cm2)以防止短路。锂电池隔膜虽需抗锂枝晶，但钠电池对隔膜机械性能要求更苛刻。3.钠电池隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于制造陶瓷复合隔膜的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚硅氮烷类树脂还包含全氢聚硅氮烷树脂、聚硼硅氮烷树脂、聚铝硅氮烷树脂、聚锆硅氮烷树脂、聚钛硅氮烷树脂至少一种或其组合，更优选为超支化聚硅氮烷树脂、聚硼硅氮烷和聚铝硅氮烷的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超支化聚硅氮烷树脂的结构式为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀土氧化物选自Sc2O3、Sm2O3、La2O3、CeO2、Y2O3、CeO2、Nd2O3、Eu2O3、Gd2O3中的至少一种或其组合，优选为...

【技术特征摘要】

1.用于制造陶瓷复合隔膜的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚硅氮烷类树脂还包含全氢聚硅氮烷树脂、聚硼硅氮烷树脂、聚铝硅氮烷树脂、聚锆硅氮烷树脂、聚钛硅氮烷树脂至少一种或其组合，更优选为超支化聚硅氮烷树脂、聚硼硅氮烷和聚铝硅氮烷的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超支化聚硅氮烷树脂的结构式为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀土氧化物选自sc2o3、sm2o3、la2o3、ceo2、y2o3、ceo2、nd2o3、eu2o3、gd2o3中的至少一种或其组合，优选为sc2o3、sm2o3、la2o3、ceo2、y2o3、ceo2、nd2o3、eu2o3、gd2o3中的至少两种或至少三种；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属有机框架材料为硅纳米棒@swcnt核壳mof结构材料、mil-101材料(铬基mof)、uio-66(锆基mof)、mof-74(镁基mof)和mof-5(锌基mof)中的至少一种或其组合；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述硅纳米棒@swcnt核壳mof结构材料中swcnt直径为80±5nm，硅纳米棒壳层的厚度为10nm；和/或

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃粉体选自低温玻璃粉体、中温玻璃粉体和高温玻璃粉体中的至少一种或其组合；

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前驱体浆料中聚硅氮烷类树脂的含量为25～75wt％，优选为25～55wt％，更优选为35～50wt％；

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静电纺丝在如下条件下进行：前驱体浆料的推进速度为0.5～2.0m...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗益锋，林辉阳，林珑，顾晓华，林琳，王凯民，林德威，林志轩，
申请(专利权)人：宁德森宝新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：