用于锂离子二次电池的生物质纤维素多孔复合隔膜

摘要

本发明公开了可以用于锂离子二次电池隔膜的纤维素多孔膜，膜的两侧表面涂覆有海藻酸钠，含氟聚合物，聚芳醚酮，聚酰亚胺，聚降冰片烯或无机纳米粒子等结构增强和稳定界面的组分，膜厚度为15-100微米，膜透气率为2-500秒；膜上下表面及内部孔分布对称而均匀，平均孔径为20-200纳米，拉伸强度为50-250兆帕。本发明还公开了纤维素多孔膜的制备方法。使用本发明作为锂离子电池隔膜的耐热性能好，即使在150℃也不会发生电池短路现象，因而本发明提供的电池隔膜特别适用于大容量和动力锂离子电池中，此外，采用自然界产量最大的生物质纤维素为原料生产锂离子电池隔膜具有低成本、可持续性和环保的优点。

主权项

一种生物质纤维素纳米纤维复合膜，其特征在于：基材为采用静电纺丝法技术对生物质纤维素进行纺丝得到的直径为20纳米～20微米的梯度分布纤维素无纺膜，膜的两侧表面涂覆有海藻酸钠，含氟聚合物，聚芳醚酮，聚酰亚胺，聚降冰片烯和/或无机纳米粒子，膜厚度为15～100微米，膜透气率为2～500秒；膜表面及内部孔分布对称而均匀，平均孔径为20～200纳米，拉伸强度为50～250兆帕； 木浆，麻浆或棉浆作为生物质纤维素的初始原料； 采用静电纺丝技术对生物质纤维素溶液进行纺丝，得到直径为20纳米～20微米的梯度分布纤维素无纺膜，微米级大纤维用于提高机械强度，纳米纤维用于均匀电场强度和改善吸液性能； 其中，生物质纤维素溶液的质量百分数为1‑20％，溶剂为N‑氧化叔胺类或氯化锂/DMAc体系， 其中，静电纺丝的纺丝针头内径为0.8‑2.0毫米，电压为100伏‑30千伏，针头与接受电极的距离为10‑30厘米，纺丝液流量大于0.1毫升/小时。