[发明专利]一种HAP-ANF复合隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种HAP-ANF复合隔膜的制备方法，其特征在于，以氯化钙、油酸、油酸钠、乙醇、氢氧化钠以及磷酸二氢钠为原料，对原料使用水热合成法制备得到水热合成产物，再对水热合成产物加热搅拌后清洗得到羟基磷灰石纳米线水分散液；对位芳纶纤维在二甲基亚砜碱溶液体系中制备得到芳纶纳米纤维/二甲基亚砜溶解液，芳纶纳米纤维/二甲基亚砜溶解液经过质子化得到芳纶纳米纤维水分散液；将水热合成产物与芳纶纳米纤维/二甲基亚砜溶解液混合，然后加热搅拌清洗若干次得到混合分散液A；将羟基磷灰石纳米线水分散液与芳纶纳米纤维/二甲基亚砜溶解液混合，然后加热搅拌清洗若干次得到混合分散液B；将羟基磷灰石纳米线水分散液与芳纶纳米纤维水分散液混合得到混合分散液C；调节混合分散液A、B或C的浓度后进行湿法抄造得到HAP-ANF复合隔膜。

2.根据权利要求1所述的一种HAP-ANF复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述芳纶纳米纤维/二甲基亚砜溶解液的质量浓度为0.2％～1％；所述芳纶纳米纤维水分散液质量浓度为1％～2％；所述水热合成产物加热使用酒精，所述清洗使用去离子水；所述水热合成法的温度为150℃～250℃，所述水热合成法的合成反应时间为20～36个小时。

3.根据权利要求1所述的一种HAP-ANF复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述芳纶纳米纤维/二甲基亚砜溶解液的质量浓度为0.2％～1％；所述芳纶纳米纤维水分散液质量浓度为0.5％～5％；所述水热合成产物加热使用酒精，所述清洗使用去离子水；所述水热合成法的温度为180℃～200℃，所述水热合成法的合成反应时间为22～25个小时。

4.根据权利要求1所述的一种HAP-ANF复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述对位芳纶纤维采用对位芳纶短切纤维，所述对位芳纶短切纤维的平均长度为3～20mm，所述对位芳纶短切纤维的平均直径为6～15μm。

5.根据权利要求1所述的一种HAP-ANF复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述对位芳纶纤维采用对位芳纶短切纤维，所述对位芳纶短切纤维的平均长度为3～12mm，所述对位芳纶短切纤维的平均直径为8～12μm。

6.根据权利要求1所述的一种HAP-ANF复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述原料以油酸、乙醇、氯化钙、氢氧化钠以及磷酸二氢钠或者油酸钠、氯化钙以及磷酸二氢钠为原料；所述羟基磷灰石纳米线水分散液中的羟基磷灰石纳米线的平均直径为100nm，所述羟基磷灰石纳米线水分散液中的羟基磷灰石纳米线的长度为30μm；所述混合分散液A、B或C的质量浓度为1％～5％。

7.根据权利要求1所述的一种HAP-ANF复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述调节利用磁力搅拌进行，所述湿法抄造具体为真空抽滤后加热烘干，所述真空的压力为-0.1MPa，所述加热烘干的温度为65～85℃，所述加热烘干的时间为5～10min。

8.根据权利要求1所述的一种HAP-ANF复合隔膜的制备方法，其特征在于，所述混合分散液A、B或C中羟基磷灰石纳米线与芳纶纳米纤维的质量比例为(50～10)：(50～90)。

9.一种HAP-ANF复合隔膜，利用权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得，其特征在于，所述复合隔膜的厚度在22μm～25μm，所述复合隔膜的孔隙率在60％以上，所述复合隔膜的吸液率在200％以上。

10.一种权利要求9所述的HAP-ANF复合隔膜在制备锂离子电池中的应用。