[发明专利]一种基于重离子径迹膜的适宜于液态电解质的锂离子电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种PI基重离子径迹微孔隔膜，其上的孔道为均匀的直通孔道；

所述孔道的直径为50～500nm；

所述PI基重离子径迹微孔隔膜上孔密度为3×10⁸～2×10¹⁰个/cm²；

所述PI基重离子径迹微孔隔膜的厚度为2～50μm。

2.权利要求1所述PI基重离子径迹微孔隔膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、采用重离子辐照PI薄膜，得到辐照后的PI基重离子径迹膜；

S2、将所述PI基重离子径迹膜进行化学刻蚀；

S3、所述化学刻蚀结束后，经干燥后进行氧等离子体处理，得到所述PI基重离子径迹微孔隔膜。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述重离子为氙离子、铋离子或钽离子；

所述重离子的离子能量为0.1～100MeV/u；

所述辐照的密度为3×10⁸～2×10¹⁰ions/cm²。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述化学刻蚀采用的刻蚀液为次氯酸钠溶液，有效氯含量为≥10％，pH值为9～14；

所述化学刻蚀的温度为30～70℃，时间为20～120min。

所述氧等离子体处理的条件为：

在真空条件下处理5～20min。

5.一种PI基重离子径迹微孔复合隔膜，包括所述PI基重离子径迹微孔隔膜和表面涂覆层；

所述表面涂覆层为均匀涂布的纳米陶瓷层。

6.根据权利要求5所述的PI基重离子径迹微孔复合隔膜，其特征在于：所述纳米陶瓷层的材质为TiO₂、Al₂O₃、SiO₂或MOFs；

所述表面涂覆层的厚度为2～5μm。

7.权利要求5或6所述PI基重离子径迹微孔复合隔膜的制备方法，包括如下步骤：

在权利要求1所述PI基重离子径迹微孔隔膜的表面涂覆所述表面涂覆层即得。

8.根据权利要求7述的制备方法，其特征在于：涂覆所述表面涂覆层采用PVDF或PTFE作为粘结剂；

所述表面涂覆层的材质与所述粘结剂的质量比为3～9：1。

9.权利要求1所述PI基重离子径迹微孔隔膜或权利要求5或6所述PI基重离子径迹微孔复合隔膜在作为锂离子电池用隔膜中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述锂离子电池采用的电解液为下述1)-4)中任一种：

1)LiPF₆/碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯；

2)LiPF₆/碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯；

3)LiPF₆/碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯；

4)LiPF₆/碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯。