[发明专利]一种耐热收缩的有机／无机复合型锂电隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种耐热收缩的有机/无机复合型锂电隔膜，其特征在于，以具有微孔结构的膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)薄膜为载体，以具有极强粘附性的聚多巴胺(PDA)为粘结层，通过自组装的形式将纳米二氧化硅(SiO₂)陶瓷颗粒原位粘附于整个e-PTFE结构中。

2.根据权利要求1所述的耐热收缩的有机/无机复合型锂电隔膜，其特征在于，具有微孔结构的e-PTFE薄膜由具有结点和纤维的微观结构组成，厚度为10～30μm，孔隙率为50～70％，孔径为0.1～1μm。

3.根据权利要求1所述的耐热收缩的有机/无机复合型锂电隔膜，其特征在于，具有微孔结构的e-PTFE薄膜为单向拉伸膜。

4.根据权利要求1所述的耐热收缩的有机/无机复合型锂电隔膜，其特征在于，通过自组装形成的纳米二氧化硅的粒径为10～50nm，SiO₂的重量占整个隔膜的1.5～6.0wt.％。

5.根据权利要求1所述的耐热收缩的有机/无机复合型锂电隔膜，其特征在于，所制备的复合型锂电隔膜厚度为10～30μm，孔隙率为45～65％，孔径为0.08～0.70μm。

6.一种权利要求1至5之一所述的耐热收缩的有机/无机复合型锂电隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将e-PTFE薄膜用乙醇预润湿，然后浸入含多巴胺盐酸盐浓度为2g L^-1的共溶剂中5～10h，用以进行隔膜表面多巴胺单体的自聚反应，共溶剂为体积比1:1的乙醇和Tris-HCl缓冲液(pH＝8.5)；反应结束后，用去离子水冲洗干净所制备的隔膜，并在40～60℃真空烘箱中干燥至恒重；

(2)将步骤(1)制得隔膜浸入含0.25mol L^-1正硅酸乙酯(TEOS)、7.5mol L^-1去离子水和0.1mol L^-1氨水的乙醇溶液中进行硅溶胶脱水缩合反应；在20～50℃温度条件下，充分反应2～10h；反应结束后，用去离子水冲洗干净所制备的隔膜，并在40～60℃真空烘箱中烘干得到所制隔膜。

7.根据权利要求6所述的耐热收缩的有机/无机复合型锂电隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所涉及的e-PTFE薄膜的预润湿方法为：首先，将e-PTFE薄膜浸于含体积比1:1的乙醇和水的烧杯中，超声处理5～15min；然后，将烧杯放入15～25℃真空烘箱内，真空静置5～15min，从而确保隔膜的完全润湿。

8.根据权利要求6所述的耐热收缩的有机/无机复合型锂电隔膜的制备方法，其特征在于，所制备的复合型锂电隔膜在300℃下热收缩率小于5％。