一種陶瓷塗覆隔膜及其製備方法
2023-05-05 07:09:11 1
專利名稱：一種陶瓷塗覆隔膜及其製備方法
技術領域：
本發明屬於鋰離子電池技術領域，具體的是涉及一種鋰離子電池用陶瓷塗覆隔膜及其製備方法。
背景技術：
目前，聚烯烴微孔薄膜材料獲得越來越多的應用和發展，當前最廣泛的應用是作為鋰離子電池的隔離膜材料，成為鋰離子電池的關鍵內層組件之一。隔離膜對實際電池的性能有著至關重要的影響，其必須具備良好的化學、電化學穩定性以及在反覆充放電過程中對電解液保持高度浸潤性。隔離膜材料與電極之間的界面相容性、隔離膜對電解質的保持性均對鋰離子電池的充放電性能、循環性能等有較大影響。此外，隨著動力汽車的快速發展，對鋰離子動力電池的安全性提出了更高的要求，而影響鋰離子動力電池安全性的關鍵因素之一就是隔膜的安全性。早期工作是採用將聚丙烯(PP)微孔膜和聚乙烯(PE)微孔膜複合以提供隔膜高安全性，如將聚丙烯和聚乙烯分別製成微孔膜後進行複合，將PP與PE硬彈性膜複合後再拉伸製備複合微孔膜。近來，也出現了將陶瓷粉末與聚烯烴隔膜複合製備鋰離子電池的隔離膜，但是，這些現有的陶瓷粉末與聚烯烴隔膜的複合隔離膜都只是簡單的將陶瓷粉末懸浮在溶劑或粘結劑溶液中，陶瓷粉末表面未做任何處理，使得該現有隔離膜電解液浸潤能力低、安全性能差。同時，由於沒有對陶瓷粉末進行處理，也帶來陶瓷粉末團聚或分散不均勻問題的存在，直接影響隔膜表面陶瓷塗覆層分散的均勻性，從而使得隔膜產品性能不均勻問題的產生。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的上述不足，提供一種具有電解液浸潤能力、安全性高、可作為鋰離子電池隔膜的陶瓷塗覆隔膜的製備方法。本發明另一目的在於提供一種由上述陶瓷塗覆隔膜的製備方法獲得的陶瓷塗覆隔膜。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下—種陶瓷塗覆隔膜的製備方法，包括如下步驟將苯磺酸衍生物在脫水劑的作用下接枝到陶瓷粉末表面，獲得接枝陶瓷粉末，並將所述接枝陶瓷粉末進行洗滌；將經洗滌後的所述接枝陶瓷粉末在LiOH水溶液中進行離子置換反應，得到含鋰離子的功能微粉；將所述功能微粉與粘結劑溶液混合，配製塗覆漿料；其中，功能微粉與粘結劑的質量比為1 20 1 ；將所述塗覆漿料塗覆在聚烯烴微孔膜表面，乾燥，得到所述陶瓷塗覆隔膜。以及，一種陶瓷塗覆隔膜，由上述陶瓷塗覆隔膜的製備方法所製備獲得。本發明提供的陶瓷塗覆隔膜的製備方法，是在陶瓷粉末的表面接枝含鋰的苯磺酸鹽，再將經接枝後的陶瓷粉末塗覆在聚烯烴微孔膜上獲得，其製備方法工藝簡單，對設備要求低，條件易控，成本低廉，適於工業化生產。其中，苯磺酸衍生物在脫水劑的作用下接枝到陶瓷粉末表面，使得該苯磺酸衍生物與陶瓷粉末之間結合牢固，不易脫落分離；將接枝後的陶瓷粉末與LiOH的離子置換反應，使得苯磺酸衍生物含有-SO3Li功能基團，從而提高了陶瓷塗覆隔膜的親水性以及離子交換能力，提高了陶瓷塗覆隔膜的電解液浸潤能力。因此，由上述陶瓷塗覆隔膜的製備方法所製備的陶瓷塗覆隔膜含有與聚烯烴微孔膜結合的經接枝改性的苯磺酸衍生物，使得該陶瓷塗覆隔膜具有較高的離子交換能力和親水性，其電解液浸潤能力強，破膜溫度高，提高了其安全性。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1為本發明實施例陶瓷塗覆隔膜製備方法的工藝流程示意圖；圖2為實施例1中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜的掃描電鏡圖；圖3為對比實例1中PP微孔膜原材料的掃描電鏡圖；圖4是實施例2中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜的吸收電解液能力測試效果圖；圖5為對比實例1中PP微孔膜原材料的吸收電解液能力測試效果圖；圖6為實施例1、2中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜與對比實例1的PP微孔膜原材料的破膜溫度圖。
具體實施例方式為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明實施例提供了一種具有電解液浸潤能力、安全性高的陶瓷塗覆隔膜的製備方法，其工藝流程如圖1所示。該陶瓷塗覆隔膜的製備方法包括如下步驟S01.接枝陶瓷粉末的製備將苯磺酸衍生物在脫水劑的作用下接枝到陶瓷粉末表面，獲得接枝陶瓷粉末，並將所述接枝陶瓷粉末進行洗滌；S02.含鋰離子的功能微粉的製備將經洗滌後的所述接枝陶瓷粉末在LiOH水溶液中進行離子置換反應，得到含鋰離子的功能微粉；S03.配製塗覆漿料將所述功能微粉與粘結劑溶液混合，配製塗覆漿料；其中，功能微粉與粘結劑的質量比為1 20 1 ；S04.陶瓷塗覆隔膜的製備將所述塗覆漿料塗覆在聚烯烴微孔膜表面，乾燥，得到所述陶瓷塗覆隔膜。這樣，上述陶瓷塗覆隔膜的製備方法在陶瓷粉末的表層接枝含鋰的苯磺酸鹽，再將經接枝後的陶瓷粉末塗覆在聚烯烴微孔膜上，即可獲得陶瓷塗覆隔膜，其製備方法工藝簡單，對設備要求低，條件易控，成本低廉，適於工業化生產。其中，苯磺酸衍生物在脫水劑的作用下，苯磺酸衍生物中的羧基與陶瓷粉末表面的羥基發生脫水反應，生成酯基，利用該化學鍵將苯磺酸衍生物接枝到陶瓷粉末表面，使得該苯磺酸衍生物與陶瓷粉末結合牢固，獲得功能化的納米陶瓷微粉。將接枝後的陶瓷粉末與LiOH的離子置換反應，使得苯磺酸衍生物含有-SO3Li功能基團，從而提高了陶瓷塗覆隔膜的親水性以及離子交換能力，提高該陶瓷塗覆隔膜的電解液浸潤能力，同時，由於對陶瓷粉末表面進行了接枝處理，避免了陶瓷粉末的團聚發生，該陶瓷粉末能在聚烯烴微孔膜上均勻分布，使得陶瓷塗覆隔膜性能均勻，從而克服了現有陶瓷粉末與聚烯烴隔膜的複合隔離膜性能不均勻的缺陷。具體地，上述步驟SOl中，將苯磺酸衍生物接枝到陶瓷粉末表面的方法優選為在氮氣氣氛中，將苯磺酸衍生物、陶瓷粉末與脫水劑按照1 1 0.2 0.5的質量比混合，並在溫度為50 80°C下進行接枝反應0. 5 4小時。其中，接枝溫度進一步優選為65°C，接枝時間進一步優選為2小時；脫水劑優選為N，N-二環己基碳二亞胺(DCC)、N，N' -二異丙基碳二亞胺(DIC) 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)中的至少一種；陶瓷粉末優選為三氧化二鋁、二氧化矽、二氧化鈦、二氧化鋯中的至少一種，其粒徑優選為納米級、亞微米級或/和微米級；苯磺酸衍生物優選為間苯二甲酸-5-磺酸鈉、1，4- 二羧基苯磺酸鈉、3-羧基苯磺酸鈉中的至少一種。該優選的接枝條件，能顯著提高接枝效果，增強陶瓷微粉活化效果；氮氣氣氛的接枝環境，有效避免了接枝反應物被氧化，保證了接枝反應順利進行；陶瓷粉末的優選粒度，能增大其表面積，從而增加苯磺酸衍生物的接枝量；該優選的脫水劑能提高陶瓷粉末表面的羥基與苯磺酸衍生物中的羧基發生脫水反應的效率，使得陶瓷粉末表面的羥基與更多的苯磺酸衍生物之間生成酯基，從而進一步增強陶瓷微粉的活化程度。在該步驟SOl中，在接枝之前，優選將苯磺酸衍生物和脫水劑溶解，配製成苯磺酸衍生物和脫水劑溶液，以提高接枝反應的效率。該溶解苯磺酸衍生物和脫水劑的溶劑可以採用乙醇，當然可以採用其他能溶解苯磺酸衍生物和脫水劑的溶劑均可，該脫水劑如上所述，優選為N，N- 二環己基碳二亞胺(DCC)、N，N' - 二異丙基碳二亞胺(DIC) 1_(3_ 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)中的至少一種。在該步驟SOl中，將接枝陶瓷粉末進行洗滌的方法優選為將接枝後獲得的接枝陶瓷粉末採用乙醇、四氫呋喃、二氯甲烷、乙腈中的至少一種回流2 6小時後，收集該接枝陶瓷粉末。該洗滌的目的是為了除去未完全反應的苯磺酸衍生物和脫水劑。進一步優選地，在該步驟SOl中，在將苯磺酸衍生物與陶瓷粉末接枝之前，將該陶瓷粉末先進行分散處理。該分散處理的方法優選為將陶瓷粉末置於有機溶劑如丙酮溶劑中，再超聲處理1 2小時。該分散處理，能使得陶瓷粉末均勻分散，消除陶瓷粉末的團聚，從而保證接枝的效果。具體地，上述步驟S02中，接枝陶瓷粉末在LiOH水溶液中進行離子置換反應的方法優選為先將步驟SOl中經洗滌後的接枝陶瓷粉末加入LiOH水溶液中，再在80 120°C溫度下回流並進行置換反應M 72小時，得到含鋰離子的功能微粉；其中，接枝陶瓷粉末與LiOH的質量比優選為1 1 5，LiOH水溶液的質量濃度優選為10 30%，更優選為27%，該置換反應的時間優選為48小時。該優選的置換反應條件能進一步提高接枝效率，提高鋰離子的功能微粉產率，降低生產成本。鋰離子交換後的陶瓷微粉的親電解液性能更加明顯，能有效改善塗覆層與電解液的相容性。
在該置換反應完畢後，優選將置換反應後所獲得的鋰離子的功能微粉進行水洗，直至水洗液的PH值為中性。這樣除去未反應的LiOH以及其他離子等雜質，提高了功能微粉純度。上述步驟S03中，粘結劑優選為聚苯乙烯磺酸鋰、聚氧化乙烯、聚乙烯醇中的至少一種。該粘結劑溶液可以採用如下方法配製在20 50°C的恆溫環境下，將粘結劑與溶劑按質量1 1 10進行混合，充分攪拌3 6小時，使粘接劑充分溶解在溶劑中，成為穩定的粘結劑溶液。其中，該溫度進一步優選為50°C，粘結劑與溶劑的質量比進一步優選為50 100;溶劑可以是蒸餾水、乙醇、異丙醇中的至少一種較低沸點的溶劑，也可以用乙二醇、N，N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、N-甲基吡咯烷酮中的至少一種較高沸點的溶劑，當然，該溶劑也可以是該較低沸點的溶劑與較高沸點的溶劑的混合物。上述步驟S04中，將步驟S03中配製的塗覆漿料塗覆在聚烯烴微孔膜表面的方法可以採用浸泡、塗布等方式實現。優選採用浸泡的方式，即是將聚烯烴微孔膜直接浸泡在該塗覆漿料中，其中，浸泡的時間優選為5 60min。聚烯烴微孔隔膜被浸泡後，取出乾燥，乾燥的溫度為50 80°C，優選為70°C;乾燥時間為5 60min，優選為30min。在該步驟S04中，聚烯烴微孔隔膜可以是單層聚丙烯或高密度聚乙烯微孔隔膜，也可以是兩層PP/PE或三層PP/PE/PP複合的微孔隔膜，還可是根據熱誘導相分離方法即溼法製造的聚烯烴微孔隔膜，也可以是根據熔體拉伸原理即幹法製造的聚烯烴微孔隔膜。該聚烯烴微孔隔膜的厚度優選為12 60 μ m。本發明還提供一種陶瓷塗覆隔膜，該陶瓷塗覆隔膜由上述陶瓷塗覆隔膜的方法製備獲得。該陶瓷塗覆隔膜包括聚烯烴微孔膜和與該聚烯烴微孔膜一表面或者相對的兩表面上粘合的功能層，該功能層包含有採用苯磺酸衍生物接枝的陶瓷粉末，該功能層的厚度優選為3 10 μ m。其中，陶瓷粉末的粒徑為納米級、亞微米級或/和微米級，苯磺酸衍生物含有含-SO3Li功能基團。這樣，該陶瓷塗覆隔膜含有與聚烯烴微孔膜結合的經接枝改性的且含有-SO3Li功能基團的苯磺酸衍生物，使得該陶瓷塗覆隔膜具有較高的離子交換能力和親水性，其電解液浸潤能力強，破膜溫度高，提高了其安全性。經測得，該單面粘合有上述功能層的陶瓷塗覆隔膜的閉孔破膜溫度分別為150°C左右和ISrC左右，雙面粘合有上述功能層的陶瓷塗覆隔膜的閉孔破膜溫度分別為149°C左右和185°C左右。另外，功能層中的陶瓷粉末能在聚烯烴微孔膜上均勻分布，使得陶瓷塗覆隔膜性能均勻。現以具體陶瓷塗覆隔膜的製備方法以及由該方法製備的陶瓷塗覆隔膜為例，對本發明進行進一步詳細說明。實施例1一種陶瓷塗覆隔膜的製備方法，包括如下步驟Sll 分別取IOg亞微米級三氧化二鋁粉末和間苯二甲酸-5-磺酸鈉、2gDCC，並將間苯二甲酸-5-磺酸鈉和DCC溶解在200ml乙醇中，在65°C、&氣氛下水浴2小時，進行接枝反應，待接枝反應結束後，將接枝陶瓷粉末在乙醇中回流4小時，純化；S12 將經洗滌後的接枝陶瓷粉末加入量濃度為27%的LiOH水溶液，100°C回流進行離子置換反應48小時，將接枝陶瓷粉末表面的-SO2Na基團轉化成SO3Li基團，充分水洗至PH值為中性，得到表面具有功能基團為SO3Li的功能陶瓷粉；
S13 將聚苯乙烯磺酸鋰和N，N-二甲基甲醯胺以1 1的質量比例在50°C下充分攪拌2小時，再加入上述步驟S12功能陶瓷微粉，該陶瓷微粉與聚苯乙烯磺酸鋰質量比為5 1，攪拌4小時，製備塗覆漿料；S14:用塗膜器將漿料均勻塗抹在PP微孔膜(厚度20um)的一表面上，厚度為5 μ m，在真空乾燥箱中80°C乾燥30min，製備出單面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜。實施例2一種陶瓷塗覆隔膜的製備方法，包括如下步驟S21 參照實施例1的步驟S11，獲得純化後的接枝陶瓷粉末；S22 參照實施例1的步驟S12，獲得表面具有功能基團為SO3Li的功能陶瓷粉；S23 參照實施例1的步驟S12，獲得塗覆漿料；S24 將PP微孔膜浸泡在上述步驟S23配製的塗覆漿料中，使PP微孔膜(厚度20um)完全被塗覆漿料浸潤，然後將薄膜夾取出，浙幹表面殘餘的漿料，將其延展開懸掛在真空乾燥箱中，80°C乾燥30min，製備出雙面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜。實施例3—種陶瓷塗覆隔膜的製備方法，包括如下步驟S31 分別取IOg納米級二氧化鋯粉末和1，4_ 二羧基苯磺酸鈉、5g的DIC，並將1，4- 二羧基苯磺酸鈉和DIC溶解在200ml乙醇中，在50°C ,N2氣氛下水浴4小時，進行接枝反應，待接枝反應結束後，將接枝陶瓷粉末在四氫呋喃中回流2小時，純化；S32 將經洗滌後的接枝陶瓷粉末加入量濃度為10%的LiOH水溶液，80°C回流進行離子置換反應72小時，將接枝陶瓷粉末表面的-SO2Na基團轉化成SO3Li基團，充分水洗至PH值為中性，得到表面具有功能基團為SO3Li的功能陶瓷粉；S33 將聚氧化乙烯和二甲基亞碸以1 5的質量比例在100°C下充分攪拌4小時，再加入上述步驟S32功能陶瓷微粉，該陶瓷微粉與聚氧化乙烯質量比為20 1，攪拌6小時，製備塗覆漿料；S34 用塗膜器將漿料均勻塗抹在三層PP/PE/PP複合的微孔隔膜(厚度20um)的一表面上，漿料厚度為3 μ m，在真空乾燥箱中70°C乾燥30min，製備出單面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜。實施例4一種陶瓷塗覆隔膜的製備方法，包括如下步驟S41 分別取IOg納米級二氧化鈦粉末和3-羧基苯磺酸鈉、3g的EDC，並將3_羧基苯磺酸鈉和EDC溶解在200ml乙醇中，在80°C、N2氣氛下水浴0. 5小時，進行接枝反應，待接枝反應結束後，將接枝陶瓷粉末在二氯甲烷中回流6小時，純化；S42 將經洗滌後的接枝陶瓷粉末加入量濃度為30%的LiOH水溶液，120°C回流進行離子置換反應M小時，將接枝陶瓷粉末表面的-SO2Na基團轉化成SO3Li基團，充分水洗至PH值為中性，得到表面具有功能基團為SO3Li的功能陶瓷粉；S43 將聚乙烯醇和N-甲基吡咯烷酮以1 10的質量比例在20°C下充分攪拌6小時，再加入上述步驟S42功能陶瓷微粉，該陶瓷微粉與聚氧化乙烯質量比為2 1，攪拌3小時，製備塗覆漿料；S44 用塗膜器將漿料均勻塗抹在三層PP/PE/PP複合的微孔隔膜(厚度20um)的兩表面上，漿料厚度為10 μ m，在真空乾燥箱中50°C乾燥60min，製備出雙面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜。實施例5一種陶瓷塗覆隔膜的製備方法，包括如下步驟S51:取質量比1 2的二氧化矽與二氧化鈦混合物20g，將該混合物置於丙酮溶劑中，再超聲處理2小時；S52 參見實施例4的步驟S41，將經超聲處理的混合物與3g的EDC溶解在200ml乙醇中，在80°C、N2氣氛下水浴0. 5小時，進行接枝反應，待接枝反應結束後，將接枝陶瓷粉末在二氯甲烷中回流6小時，純化；S53:如同實施例4的步驟S42;S54 參見實施例4的步驟S43，不同之處在於粘接劑為質量比為1 ；5聚苯乙烯磺酸鋰與聚氧化乙烯的混合物；S55 將三層PP/PE/PP複合的微孔隔膜浸泡在上述步驟SM配製的塗覆漿料中，使三層PP/PE/PP複合的微孔隔膜完全被塗覆漿料浸潤，然後將薄膜夾取出，浙幹表面殘餘的漿料，將其延展開懸掛在真空乾燥箱中，在70°C乾燥30min，製備出雙面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜。對比實例1直接獲取PP微孔膜，厚度20um。性能測試實驗1.電鏡掃描分析將上述實施例1、2中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜以及對比實例1的PP微孔膜原材料進行電鏡掃描，得到掃描電鏡圖見附圖2、3。其中，圖2是上述實施例1中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜的掃描電鏡圖，圖3是對比實例1中原始的PP微孔膜的掃描電鏡圖。由該掃描電鏡圖2、3可知，實施例1製備的陶瓷塗覆隔膜表面粘合功能層中的陶瓷粉末分散均勻。2.吸電解液能力、面電阻和安全性能進行測試將上述實施例1、2中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜與對比實例1的PP微孔膜原材料應用於鋰離子電池中作電極的隔離膜時對其吸電解液能力、面電阻、安全性能測試進行測試，測試方法和結果如下吸電解液能力將電解液滴加到陶瓷塗覆隔膜上，在相同的時間內，電解液對陶瓷塗覆隔膜的浸溼能力。面電阻測試採用鋰離子電解液測試在同一狀態下，不同隔膜和沒有隔膜時的電阻，該模具的有效面積為3. Hem2。計算公式為R = (R2-R1) · S試中R——試樣的面電阻，Ω · cm2 ；Rl——電解液電阻，Ω ；R2——隔膜和電解液總電阻，Ω ；S——隔膜的測試面積，cm2。閉孔和破膜溫度測試通過測試不同溫度下隔膜兩側電阻值變化，確定隔膜閉孔破膜溫度。隨著溫度升高到閉孔溫度(Tc)後隔膜材料軟化後微孔塌陷，微孔通道被關閉，離子不能通過隔膜，正負極之間形成短路，電阻值突變為很大；當溫度升高到超過破膜溫度(Tb)後，隔膜材料融化收縮，隔膜破裂穿孔，離子又能夠在正負電解之間自由遷移，正負電極之間得電阻又變得很小，通過電阻的變化，測量隔膜的閉孔破膜溫度。上述實施例2中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜與對比實例1的PP微孔膜原材料的吸收電解液能力測試結果見圖4和圖5。由圖4和圖5對比可知，本發明實施例2製備的陶瓷塗覆隔膜的吸收電解液能力明顯比沒有功能層的PP微孔膜原材料的強，在相同的時間內，滴加在實施例2製備的陶瓷塗覆隔膜表面的電解液基本被陶瓷塗覆隔膜吸收，而滴加在對比實例1的PP微孔膜原材料的電解液基本沒有被吸收。上述實施例1、2中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜與對比實例1的PP微孔膜原材料的破膜溫度測試結果見圖6。由圖6可看出，對比實例1的PP微孔膜原材料閉孔、破膜溫度分別為148°C左右和173°C左右，而實施例1製備的單面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜閉孔、破膜溫度分別為150°C左右和181°C左右，實施例2製備的雙面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜的閉孔、破膜溫度分別為149°C左右和185°C左右。因此可見，本發明實施例製備的陶瓷塗覆隔膜的閉孔、破膜溫度均得到了提高，安全性得到了顯著地提高。其中，破膜溫度提高的最明顯。另外，還可看出，雙面粘合有雙面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜的安全性能比單面粘合有雙面塗覆有功能層的陶瓷塗覆隔膜要高。上述實施例1、2中的方法製得的陶瓷塗覆隔膜與對比實例1的PP微孔膜原材料在135°C高溫下測得的熱收縮率見下文表1 表 權利要求
1.一種陶瓷塗覆隔膜的製備方法，包括如下步驟將苯磺酸衍生物在脫水劑的作用下接枝到陶瓷粉末表面，獲得接枝陶瓷粉末，並將所述接枝陶瓷粉末進行洗滌；將經洗滌後的所述接枝陶瓷粉末在LiOH水溶液中進行離子置換反應，得到含鋰離子的功能微粉；將所述功能微粉與粘結劑溶液混合，配製塗覆漿料；其中，功能微粉與粘結劑的質量比為1 20 1 ；將所述塗覆漿料塗覆在聚烯烴微孔膜表面，乾燥，得到所述陶瓷塗覆隔膜。
2.根據權利要求1所述的陶瓷塗覆隔膜製備方法，其特徵在於所述將苯磺酸衍生物接枝到陶瓷粉末表面的方法為在氮氣氣氛中，將苯磺酸衍生物、陶瓷粉末與脫水劑按照1 1 0.2 0.5的重量比混合，並在溫度為50 80°C下進行接枝反應0. 5 4小時。
3.根據權利要求1或2所述的陶瓷塗覆隔膜製備方法，其特徵在於所述脫水劑為N，N-二環己基碳二亞胺、N，N' - 二異丙基碳二亞胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺中的至少一種。
4.根據權利要求1或2所述的陶瓷塗覆隔膜製備方法，其特徵在於所述陶瓷粉末為納米粉體、亞微米級粉體或/和微米粉體；所述陶瓷粉末為三氧化二鋁、二氧化矽、二氧化鈦、二氧化鋯中的至少一種。
5.根據權利要求1或2所述的陶瓷塗覆隔膜製備方法，其特徵在於所述陶瓷粉末在與苯磺酸衍生物接枝之前，還包括對所述陶瓷粉末分散處理的步驟，所述分散處理的步驟是先將陶瓷粉末置於有機溶劑中，再超聲處理1 2小時。
6.根據權利要求1所述的陶瓷塗覆隔膜製備方法，其特徵在於所述離子置換反應的溫度為80 120°C，時間為M 72小時。
7.根據權利要求1或6所述的陶瓷塗覆隔膜製備方法，其特徵在於所述接枝陶瓷粉末與LiOH的質量為1 1 5。
8.根據權利要求1所述的陶瓷塗覆隔膜製備方法，其特徵在於所述粘結劑為聚苯乙烯磺酸鋰、聚氧化乙烯、聚乙烯醇中的至少一種。
9.根據權利要求1所述的陶瓷塗覆隔膜製備方法，其特徵在於表面塗覆有塗覆漿料的所述聚烯烴微孔膜乾燥的溫度為50 80°C，乾燥時間為5 60min。
10.一種陶瓷塗覆隔膜，其特徵在於所述陶瓷塗覆隔膜由權利要求1 9任一所述陶瓷塗覆隔膜製備方法製備獲得。
全文摘要
本發明公開了一種陶瓷塗覆隔膜及其製備方法，包括如下步驟接枝陶瓷粉末的製備，含鋰離子的功能微粉的製備，配製塗覆漿料，陶瓷塗覆隔膜的製備。本發明陶瓷塗覆隔膜的製備方法在陶瓷粉末的表層接枝含鋰的苯磺酸鹽，再將經接枝後的陶瓷粉末塗覆在聚烯烴微孔膜上，即可獲得陶瓷塗覆隔膜，其製備方法工藝簡單，對設備要求低，條件易控，成本低廉，適於工業化生產。由上述製備方法製備的陶瓷塗覆隔膜離子交換能力和親水性，其電解液浸潤能力強，破膜溫度高，提高了其安全性。
文檔編號H01M2/16GK102569700SQ20111043878
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者何方波, 楊佳富, 王今剛, 陳秀峰, 陳良, 雷彩紅 申請人:深圳市星源材質科技股份有限公司