一种芳纶纳米纤维复合隔膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种芳纶纳米纤维复合隔膜及其制备方法与应用，所述方法包括：(1)将钾盐和溶剂混合，得到钾盐溶液；(2)将芳纶纤维和钾盐溶液混合，得到芳纶纳米纤维分散液；(3)将磺化聚对苯二甲酰对苯二胺、聚乙烯醇与钾盐溶液混合，得到磺化聚对苯二甲酰对苯二胺/聚乙烯醇溶液；(4)将芳纶纳米纤维分散液和磺化聚对苯二甲酰对苯二胺/聚乙烯醇溶液混合，得到复合浆料；(5)将所述复合浆料涂覆在基板上，并置于水中相转化，将得到的产物热处理后，得到所述芳纶纳米纤维复合隔膜。本发明专利技术复合隔膜的电化学活性基团使涂覆层具备类似固态电解质的锂离子传导特性，促进锂离子传输的同时抑制阴离子传输，提高锂离子迁移数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池隔膜，尤其涉及一种芳纶纳米纤维复合隔膜及其制备方法与应用。

技术介绍

1、隔膜作为锂离子电池的关键部件之一，其结构和性质在很大程度上决定了锂离子电池的电化学性能和安全性。聚烯烃隔膜凭借其优异的力学特性和化学稳定性，在锂离子电池中得到了广泛应用。然而，其固有的热稳定性差、机械强度低以及对电解液润湿性不足等问题，限制了其在高温、高能量密度电池中的应用。尽管通过表面涂覆改性可以在一定程度上改善聚烯烃隔膜的性能，但仍难以从根本上解决其耐热性差、涂覆层易脱落等问题。因此，开发一种兼具高耐热性、优异机械性能和高效离子传输能力的新型隔膜材料，成为当前锂离子电池领域的研究热点。

2、芳纶纳米纤维作为一种高强高模、耐高温、耐腐蚀的材料，近年来在能源存储领域展现出巨大的应用潜力，其独特的纳米纤维结构和优异的力学性能，使其成为替代传统聚烯烃隔膜的理想候选材料。然而，芳纶纳米纤维隔膜性能的优化仍面临挑战：首先，芳纶纳米纤维隔膜本身的电化学活性较低，难以满足高性能锂离子电池对隔膜离子传输能力的要求；其次，高孔隙率与力学强度之间存在固有矛盾，孔隙率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种芳纶纳米纤维复合隔膜的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钾盐为氯化钾、碳酸钾、硝酸钾、叔丁醇钾、醋酸钾中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述芳纶纤维的长度为1-10mm，直径为10-15μm；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，磺化聚对苯二甲酰对苯二胺、聚乙烯醇与钾盐溶液的质量比为75:(1-5):10000；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述聚乙烯醇在磺化聚对苯二甲酰对苯二胺/...

【技术特征摘要】

1.一种芳纶纳米纤维复合隔膜的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钾盐为氯化钾、碳酸钾、硝酸钾、叔丁醇钾、醋酸钾中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述芳纶纤维的长度为1-10mm，直径为10-15μm；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，磺化聚对苯二甲酰对苯二胺、聚乙烯醇与钾盐溶液的质量比为75:(1-5):10000；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述聚乙烯醇在磺化聚对苯二甲酰对...

【专利技术属性】
技术研发人员：解孝林，杨丽雯，文颖峰，聂辉，周兴平，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：