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专利号: 2021110429704
申请人: 河南工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种复合纳米纤维锂电池隔膜的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

步骤(1)同轴双层结构PAN@PAA纳米纤维膜的制备

以PAA纺丝液为芯材料,PAN纺丝液为壳材料,通过同轴静电纺丝技术制备同轴双层结构PAN@PAA纳米纤维膜,所述的同轴静电纺丝的工艺参数为:电压为18kV,接收距离为20cm,通过控制PAA和PAN纺丝流速控制PAA质量分数,PAA纺丝液流速为0.1‑0.4mL/h,所述PAA纺丝液的质量浓度为30‑36wt%,PAN纺丝液流速为0.63‑1.35mL/h,所述PAN纺丝液质量浓度为15‑25wt%;

步骤(2)TiO(OH)2纳米层@PAN@PAA纳米纤维膜的制备

将步骤(1)获得的PAN@PAA纳米纤维膜浸渍于TiOSO4溶液中,取出自然晾干,制备出TiO(OH)2纳米层@PAN@PAA纳米纤维膜,TiOSO4溶液的摩尔浓度为0.5‑2mol/L,浸渍时间为1h;

步骤(3)TiO2@PAN预氧化@PI复合纳米纤维隔膜

将步骤(2)中的TiO(OH)2纳米层@PAN@PAA纳米纤维膜经热处理获得同轴三层结构TiO2@PAN预氧化@PI复合纳米纤维隔膜,所述的热处理的工艺参数为:以5℃/min的升温速度由室温升至200℃,然后再以1℃/min的升温速度升温至285℃,最后,保温30min后自然降温至室温。

2.如权利要求1所述的复合纳米纤维锂电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的PAA纺丝液是以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4‑二氨基二苯醚(ODA)为原料制备获得。

3.如权利要求2所述的复合纳米纤维锂电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述的PAA纺丝液的制备方法具体为:将PMDA和ODA干燥处理,然后将ODA溶于N,N‑二甲基乙酰胺(DMAC)和1‑甲基‑2吡咯烷酮(NMP)混合溶剂中,边搅拌边加入PMDA即可获得PAA纺丝液,其中,所述的PMDA与ODA的摩尔比为1:1;所述的DMAC与NMP的体积比为4:6。

4.由权利要求1‑3中任一项所述的制备方法制备得到的复合纳米纤维锂电池隔膜,其特征在于,其具有同轴三层复合结构,由外至内依次是:外层为TiO2纳米层、中间层为聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维层,芯层为聚酰亚胺(PI)纤维层。

5.如权利要求4所述的复合纳米纤维锂电池隔膜,其特征在于,所述的隔膜的厚度为

20‑50μm。