[发明专利]一种可用作锂电隔膜的交联聚醚酰亚胺纤维膜及其制备

摘要

本发明提供了一种具有交联结构的聚醚酰亚胺纤维膜的制备方法及其作为锂离子电池隔膜的应用。以可溶可熔聚醚酰亚胺为原料，通过静电纺丝法制备聚醚酰亚胺无纺布，再通过程控热处理使纤维微熔融，在相邻纤维之间产生熔接作用，引入交联点，制备具有交联结构的聚醚酰亚胺纤维膜。本发明制得的聚醚酰亚胺纤维膜的特点是具有交联结构；力学性能高；孔结构可调；通过对热处理参数的调节可控制交联程度和交联结构分布；制备过程简单；可采用商业化原料，原料广泛，易于流程化和产业化，具有很好的应用前景，特别是在锂电隔膜方面，其在电池性能方面表现出与现有商业化聚烯烃隔膜相当的性能，同时在热稳定性、孔隙率和吸液率等方面明显优于聚烯烃隔膜。

主权项

一种具有交联结构的聚醚酰亚胺纤维膜的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：步骤一，选择可溶可熔的聚醚酰亚胺为原料，在使用前将其在80‑140℃下的真空环境中加热10小时进行干燥除水，将除水后的可溶可熔性聚醚酰亚胺在80‑140℃下震荡溶解于溶剂中，制得聚醚酰亚胺溶液；步骤二，将步骤一制得的聚醚酰亚胺溶液采用静电纺丝技术制成聚醚酰亚胺纤维膜，纤维膜中纤维的直径和均匀度可通过调节聚醚酰亚胺溶液的固含量、溶剂以及静电纺丝的电压、接收距离等来进行调节，纤维直径可在纳米到微米级别之间调节；其中：所述的溶剂为DMF（ N,N‑二甲基甲酰胺）、DMAc（ N,N‑二甲基乙酰胺）或NMP （N‑甲基‑2‑吡咯烷酮）；所述的固含量为17wt%～30wt%；所述的纺丝电压为10kV～25kV；步骤三，将步骤二制得的聚醚酰亚胺纤维膜经过程控热处理，使其产生微熔融，在纤维膜中的纤维之间产生熔接作用，得到具有交联结构的聚醚酰亚胺纤维膜，其中：所述的热处理为匀速缓慢升温的热处理方法，升温速率在2℃/min～5℃/min之间，最终热处理温度在230～300℃之间。