[发明专利]能够调节孔隙率的纳米纤维素复合膜制备方法

说明书

本发明公开了一种能够调节孔隙率的纳米纤维素复合膜制备方法，具体包括如下步骤：步骤1，制备疏解浆料；步骤2，根据步骤1制备的疏解浆料制备纤维素膜；步骤3，将步骤2制得的纤维素膜浸泡在PVA溶液中，干燥后得纳米纤维素复合膜。采用该方法能够提高纤维素膜的空隙率。

技术领域

本发明属于锂电池隔膜材料技术领域，涉及一种能够调节孔隙率的纳米纤维素复合膜制备方法。

背景技术

随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。中国锂电池隔膜市场需求量大，但由于国产隔膜孔隙率低的问题导致目前国内电动汽车电池用隔膜产品90％被美国、日本、韩国等国家垄断。

锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群体。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件，是锂电池中最具技术壁垒的技术，但是目前市场上存在最大的问题，即隔膜的孔隙率和孔径分布不均匀问题，目前市场上大多采用PP,PE隔膜，但是因为PP，PE聚烯烃类材料受热孔隙分布不均匀且孔隙率不好。

因而，纳米纤维素作为一种新型的可再生材料，由于其高表面积、优良的长宽比，良好的可生物降解性、低热膨胀和收缩、高强度和耐磨性，良好的化学稳定性可以制作孔隙率较优的锂电池隔膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够调节孔隙率的纳米纤维素复合膜制备方法，采用该方法能够提高纤维素膜的空隙率。

本发明所采用的技术方案是，能够调节孔隙率的纳米纤维素复合膜制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，制备疏解浆料；

步骤2，根据步骤1制备的疏解浆料制备纤维素膜；

步骤3，将步骤2制得的纤维素膜浸泡在PVA溶液中，干燥后得纳米纤维素复合膜。

本发明的特点还在于：

步骤1的具体过程为：取定量为40g/cm³，打浆率为60～90的乌针浆按放入1～1.5L水中浸泡并用疏解机进行疏解，得疏解浆料。

步骤2的具体过程为：将步骤1所得的疏解浆料通过真空抽滤得到纤维素膜。

步骤2中，将纤维素膜用玻璃板按压10～20分钟并在90～110摄氏度条件下干燥5～10分钟，进而获得干燥的纤维素膜。

步骤3的具体过程为：将步骤2制成的纤维素膜浸泡在浓度为1％～7％的PVA溶液中，浸泡30～40秒，取出放在70～90摄氏度的烘箱5～15min，得到纳米纤维素复合膜。

本发明的有益效果是，本发明采用简单的工艺方法，通过加入不同浓度的PVA溶液调控孔隙率，(中国纳米纤维素锂电池隔膜孔隙率标准为：35％—80％)，纳米纤维素在具有纤维素材料的所有优点外，其纳米级尺寸易于形成隔膜材料所要求的的纳米级孔径尺寸，为电池安全提供保障。同时纳米纤维素极大的比表面积为其提供了丰富的羟基，成膜过程在氢键形成的数量较纤维素之间会大大增多，因而其用于锂离子电池隔膜制备会有良好的前景。

附图说明

图1为本发明能够调节孔隙率的纳米纤维素复合膜制备方法实施例2样张薄膜的SEM图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明能够调节孔隙率的纳米纤维素复合膜制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，取定量为40g/cm³，打浆率为60～90的乌针浆按放入1～1.5L水中浸泡并用疏解机进行疏解；