[发明专利]一种锂电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

Ⅰ羟基保护：将二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸溶于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，在冰水浴下搅拌10-20分钟，再向其中加入咪唑和三甲基氯硅烷，继续搅拌2-3小时，后将反应混合物用乙酸乙酯稀释，用水洗3-5次，再用饱和食盐水洗3-5次，最后用无水硫酸镁除水，过滤，旋蒸除去溶剂，得到中间产物；

Ⅱ缩聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1-羟基苯并三唑、4-二甲氨基吡啶溶于高沸点溶剂中形成溶液，再将溶液加入反应釜中，用氮气或惰性气体置换釜内空气，密封，于150-170℃回流反应3-4小时进行酰胺化反应，然后向其中加入催化剂，降压至300-500Pa，在260-270℃下缩聚反应10-12小时，后冷却至室温，调至常压，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤4-6次后，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到缩聚物；

Ⅲ羟基脱保护：将经过步骤Ⅱ制备得到的缩聚物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，再向其中加入四甲基氟化铵，在40-60℃下搅拌反应2-3小时，后在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤4-6次后，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到带有活性羟基的缩聚物；

Ⅳ氯代缩聚物的制备：将经过步骤Ⅲ制备得到的带有活性羟基的缩聚物溶于N-甲基吡咯烷酮中，再向其中加入(±)-4-氯苯乙烯环氧化物和碱性催化剂，在75-85℃下搅拌反应6-8小时，后在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3-5次后，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到氯代缩聚物；

Ⅴ3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯改性缩聚物：将经过步骤Ⅳ制备得到的氯代缩聚物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，再向其中加入3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯、碳酸钠，在40-60℃下搅拌反应6-8小时，后在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤3-5次后，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯改性缩聚物；

Ⅵ聚合物膜的制备：将经过步骤Ⅴ制得的3-(二甲氨基)丙烯酸乙酯改性缩聚物、表面修饰的纳米碳酸钙、2,7-萘基二硫醇混合均匀，经熔挤和热定型工艺最终获得聚合物膜；

Ⅶ制孔：将步骤Ⅳ制得的聚合膜浸泡在质量分数为10-15％的盐酸溶液中20-30小时，后用水冲洗膜至洗脱液呈中性，得到锂电池隔膜。

2.根据权利要求1所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤Ⅰ中所述二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸、N,N-二甲基甲酰胺、咪唑、三甲基氯硅烷的质量比为2.51:(10-15):(0.3-0.5):1。

3.根据权利要求1所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤Ⅱ中所述中间产物、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1-羟基苯并三唑、4-二甲氨基吡啶、高沸点溶剂、催化剂的质量比为1:1.36:(0.4-0.6):0.3:(10-15):0.5。

4.根据权利要求1所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种；所述催化剂选自2-呋喃硼酸、三(2,2,2-三氟乙基)硼酸酯、氯化锌中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤Ⅲ中所述缩聚物、N,N-二甲基甲酰胺、四甲基氟化铵的质量比为(3-5):(15-25):1。

6.根据权利要求1所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤Ⅳ中所述带有活性羟基的缩聚物、N-甲基吡咯烷酮、(±)-4-氯苯乙烯环氧化物、碱性催化剂的质量比为(3-5):(10-15):1:0.5；所述碱性催化剂选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种。