[发明专利]一种锂电池隔膜材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂电池隔膜材料的制备方法，属于电池材料合成领域。本发明首先利用沼气池上清液中丰富的微生物在棉短绒表面发霉，使棉纤维得以初步活化解纤，再用双氧水杀菌脱色，随后在氢氧化钠溶液中，加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，在蒸煮过程中，促进棉短绒纤维解纤，除去原料中杂质，使纤维素得以纯化，再经纤维素酶初步水解后打浆，使纤维之间紧密均匀，最后在纤维表面聚合一层多巴胺，使纤维间形成致密多孔结构，提高隔膜的机械强度，经超细研磨降低纤维间的疏松度，再经抄片热压得到锂电池隔膜材料。本发明所得材料机械强度好，制备过程不需要大量有机溶剂，所得材料耐用，使用寿命较常规隔膜提高了2倍以上，安全性大大提高。

主权项

1.一种锂电池隔膜材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取200～300g棉短绒，通过喷壶向棉短绒表面喷洒10～15mL沼气池上清液，随后将棉短绒转入恒温恒湿培养箱中，在相对湿度为48～50%，温度为38～42℃条件下，恒温恒湿培养3～5天，用质量浓度为8～12%双氧水洗涤棉短绒4～6次，再将棉短绒转入105～110℃烘箱中，干燥至恒重，得预处理棉短绒；（2）依次称取160～180g上述所得预处理棉短绒，8～12g十二烷基苯磺酸钠，加入盛有200～300mL质量浓度为15～20%氢氧化钠溶液的烧杯中，再将烧杯转入盛有1～2L清水的高压蒸锅中，在温度为150～158℃，压力为0.6～0.8MPa条件下，蒸煮7～9h，移出烧杯，静置；（3）待烧杯中物料自然冷却至室温，滴加质量浓度为6～8%硫酸，调节pH至6.8～7.2，再加入0.2～0.4g纤维素酶，随后将烧杯转入数显测速恒温磁力搅拌器中，在温度为48～50℃，搅拌转速为360～420r/min条件下，恒温搅拌反应45～60min；（4）待反应结束，迅速加热升温至80～85℃，保温10～15min，趁热将烧杯中物料转入PFI打浆机中，以2500～3500r/min转速打浆10～15min，出料，得棉浆粕，将所得棉浆粕转入超细研磨机中，研磨10～20min，得细棉浆粕；（5）将上述所得细棉浆粕转入盛有160～180mL去离子水的烧杯中，滴加质量浓度为6～8%尿素溶液，调节pH至8.4～8.6，再加入4～6g多巴胺，在室温条件下，用磁力搅拌机以360～420r/min转速搅拌反应8～12h，离心分离，除去上层清液，收集下层沉淀物；（6）将上述所得下层沉淀物倒入盛有150～200mL去离子水的烧杯中，用玻璃棒搅拌10～15min，得浆料，将浆料转入抄片机中，调节抄片机真空泵真空度至‑0.094～‑0.092MPa，干燥温度为110～120℃，干燥4～6min，得复合隔膜，再将其转入热压机中，于118～120℃，18～20MPa条件下热压处理6～8min，即得锂电池隔膜材料。