[发明专利]一种耐溶剂微孔膜、微孔复合膜及其制备方法、应用

说明书

本发明提供了一种微孔膜，由含有氨基的聚醚砜、含有氨基的聚醚砜锂盐和交联剂交联后得到；所述交联剂包括环氧树脂和/或含有两个及两个以上醛基的有机物。本发明突破性的选取聚醚砜材料，辅以聚醚砜锂盐，提高离子传导率，又通过交联反应将聚合物固定成三维网络结构，提高耐溶剂性。本发明制备的聚醚砜微孔膜，采用耐热的、含有可交联官能团的聚醚砜为成膜材料，通过与环氧树脂发生交联反应，具有耐有机溶剂、良好孔隙率和优异离子传导能力等诸多优势。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，涉及一种微孔膜、微孔复合膜及其制备方法，尤其涉及一种耐溶剂微孔膜、微孔复合膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、输出电压高、无记忆效应、循环性能优异与环境友好等优点，被广泛应用于移动通讯、数码产品等领域，并在市场经济规模更大的储能和动力电池领域具有良好的应用前景。

锂离子电池主要是依靠锂离子在正极和负极之间来回移动而工作，当其在充放电过程中，Li⁺会在两个电极之间往返式的嵌入和脱嵌。在锂电池的结构中，隔膜是很关键的内层组件之一，它的主要作用是分隔电池的正、负极，来防止两极接触而造成短路现象，另外也能使电解质离子通过。它的性能决定了电池的界面结构、内阻等特点，并直接影响电池的循环、容量及安全性能等。性能优异的隔膜能有效提高电池的综合性能。

目前已经广泛使用的商品化隔膜主要为聚烯烃类隔膜，包括聚乙烯(PE)多孔膜、聚丙烯(PP)多孔膜、聚丙烯(PP)/聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)复合多孔膜。但是由于上述聚烯烃隔膜的本体材料的熔点相对较低，大约在130℃～165℃，当电池受热达到隔膜材料的熔点温度附近时，隔膜会出现明显的尺寸收缩，产生孔洞，导致正极、负极接触而短路，进而引发电池燃烧爆炸。

因此，近年来，学术界和工业界在开发高安全性能的隔膜材料方面展开了广泛研究，开发出了具有优异性能的新型隔膜材料，如高耐热性的聚合物制备的隔膜，如聚丙烯腈(PAN)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)的共聚物，以及聚酰亚胺(PI)类高分子隔膜，上述高分子类隔膜具有比聚烯烃更高的热稳定性。然而，基于上述高分子材料自身的结构特点，锂离子导电率一直比较低；或是通过采用各种耐高温的无机材料涂覆在有机隔膜表面来增强电池隔膜的热稳定性及润湿性能，如高分子载体表面涂覆耐高温的陶瓷材料所制备的陶瓷隔膜，但是由于无机粉体与隔膜粘附力较弱，陶瓷涂层的稳定性能一直制约着陶瓷隔膜的发展。

因此，如何得到一种具有更好的综合性能的微孔膜，应用于锂离子电池，已成为领域内诸多研究学者广泛关注的焦点之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种微孔膜、微孔复合膜及其制备方法、应用，本发明提供的微孔膜，是一种热稳定性能好和耐有机溶剂的高分子微孔膜，而且该微孔膜作为锂离子电池隔膜，能够提高锂电池的隔膜润湿性和离子传导率。

本发明提供了一种微孔膜，由含有氨基的聚醚砜、含有氨基的聚醚砜锂盐和交联剂交联后得到；

所述交联剂包括环氧树脂和/或含有两个及两个以上醛基的有机物。

优选的，所述含有氨基的聚醚砜具有式I所示的结构，

其中，500≤n≤5000；

所述含有氨基的聚醚砜锂盐具有式II所示的结构，

其中，50≤m≤5000。

优选的，所述环氧树脂包括缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂和脂环族类环氧树脂中的一种或多种；

所述含有两个及两个以上醛基的有机物包括戊二醛、丁二醛、1，6-己二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛和α-羟基己二醛中的一种或多种。