分钟惰性气 体，然后加入适量的硅烷偶联剂，回流8~12小时。反应后的悬浮液经离心、洗涤，干燥。从 而获得硅烷偶联剂表面修饰过的埃洛石纳米管122。
[0031] 步骤S12中，所述的溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、正己烷、环己烷、四氢呋喃、 二氯甲烷、氯仿及N，N-二甲基甲酰胺等中的一种或多种。
[0032] 步骤S12中，所述的超声分散埃洛石纳米管122,所用的超声波清洗器最有效功率 在 80 ~100 Hz。
[0033] 步骤S12中，所述的惰性气体为高纯氮气、氩气中的一种。
[0034] 步骤S12中，所述的硅烷偶联剂为CH3 (CH2)n-Si-X3中的一种，其中η为1~17， 末端可水解基团X为乙氧基、甲氧基、氯基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等中的一种。埃洛石纳 米管122分散到有机溶剂中，用硅烷偶联剂对其进行表面修饰，偶联剂通过共价键接枝到 埃洛石纳米管122的表面，改变了埃洛石表面的性质，有效的解决了埃洛石纳米管122间的 团聚和分散问题。且硅烷偶联剂改性工艺简单、可靠。
[0035] 步骤S12中，所述采用离心机分离埃洛石悬浊液的方法中，离心分离优选转速为 4000 ~12000 r/min〇
[0036] 步骤S2中，将适量改性后的埃洛石纳米管122 (管径15~100纳米，管长几百纳 米到几微米)，加入适量的溶剂，经超声，搅拌使其均匀分散。然后加入适量的聚合物粘合剂 124,搅拌至该聚合物粘合剂124溶解，得到埃洛石纳米管涂层胶液。
[0037] 步骤S2中，所述的埃洛石纳米管涂层胶液中，聚合物粘合剂124与埃洛石纳米管 122的质量比为0. 1~0. 4之间。
[0038] 步骤S2中，所述的溶剂为四氢呋喃、三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基 乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮的一种或两种。本实施例中，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。
[0039] 步骤S2中，所述的聚合物粘合剂124为聚氨酯，聚偏氟乙烯或聚酰亚胺的一种或 两种。本实施例中，所述聚合物粘合剂124为聚酰亚胺。
[0040] 步骤S2中，所述的超声分散埃洛石纳米管122,所用的超声波清洗器最有功率在 80 ~100 Hz 〇
[0041] 步骤S3中，所述的隔膜基底110为聚烯烃隔膜Celgard系列中的一种或两种。本 实例中，所述隔膜基底110为Celgard 2325。
[0042] 步骤S3中，所述的埃洛石纳米管涂层120,涂层两面的厚度应控制在3-5微米。
[0043] 实例 1 : 称取5g纯化的埃洛石纳米管置入带有冷凝装置的三口瓶中，加入250毫升乙醇溶剂， 经超声分散30分钟后，向体系里通入30分钟惰性气体，驱逐纳米管表面吸附的氧气，然后 加入2. 5毫升的十八烷基三乙氧基硅烷偶联剂，回流8~12小时，停止反应。反应后的悬 浮液经离心、乙醇、丙酮洗涤后，干燥。
[0044] 取1克改性后的埃洛石纳米管，加入10毫升的N，N-二甲基甲酰胺，经超声，搅拌 使其均匀分散。然后加入〇. 185克的聚酰亚胺粘合剂，搅拌至聚合物溶解，得到涂层胶液； 将涂层胶液涂覆于25微米厚的微孔Celgard 2325隔膜(孔隙率> 35%)两侧，总涂覆厚度 控制在3~5微米，然后将涂覆好的隔膜于60°C下干燥24小时，得到埃洛石纳米管复合涂 层隔膜，即埃洛石无纺布陶瓷化隔膜。
[0045] 实施例2 : 称取5g纯化的埃洛石纳米管置入带有冷凝装置的三口瓶中，加入250毫升乙醇溶剂， 经超声分散30分钟后，向体系里通入30分钟惰性气体，驱逐纳米管表面吸附的氧气，然后 加入2. 5毫升的十二烷基三乙氧基硅烷偶联剂，回流8~12小时，停止反应。反应后的悬 浮液经离心、乙醇、丙酮洗涤后，干燥。
[0046] 取1克改性后的埃洛石纳米管，加入10毫升的N，N-二甲基甲酰胺，经超声，搅拌 使其均匀分散。然后加入〇. 185克的聚酰亚胺粘合剂，搅拌至聚合物溶解，得到涂层胶液； 将涂层胶液涂覆于25微米厚的微孔Celgard 2325隔膜(孔隙率> 35%)两侧，总涂覆厚度 控制在3~5微米，然后将涂覆好的隔膜于60°C下干燥24小时，得到埃洛石纳米管复合涂 层隔膜，即埃洛石无纺布陶瓷化隔膜。
[0047] 本发明将改性后的埃洛石纳米管与聚合物粘合剂复合，制备了埃洛石纳米管涂层 胶液，并将埃洛石纳米管涂层胶液用于隔膜基底的埃洛石纳米管涂层，制备了埃洛石纳米 管复合隔膜。图4中的扫面电子显微镜结果表明，改性后的埃洛石纳米管均匀分散在隔膜 的表面，在聚合物的束缚下形成了一层无纺布结构的纳米涂层，有效解决了隔膜热尺寸不 稳定性，在150摄氏度条件下保温1. 5小时，隔膜的热收缩小于5%，提高了电池的安全性。 以上的结果说明天然埃洛石纳米管经纯化、表面改性后，有效的解决了团聚及分散性问题， 可用于对锂电池隔膜的陶瓷化改性，有效的提高了隔膜的热稳定性。天然埃洛石来源广、价 格低，制备所得的埃洛石纳米复合隔膜具有较好的韧性和热稳定性，本发明制备的复合隔 膜在锂粒子电池领域具有广阔的应用前景。
[0048]另外，本领域技术人员还可在本发明精神内作其它变化，当然这些依据本发明精 神所作的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
【主权项】
1. 一种锂离子电池隔膜，其特征在于，包括一隔膜基底具有相对设置的两个表面、以及 两个埃洛石纳米管涂层，所述两个埃洛石纳米管涂层分别设置在所述隔膜基底相对设置的 两个表面。2. 如权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述隔膜基底为多孔结构，具有 多个微孔。3. 如权利要求2所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述两个埃洛石纳米管涂层涂 覆在所述隔膜基底的表面。4. 如权利要求2所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述隔膜基底为聚烯烃微孔膜。5. 如权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述埃洛石纳米管涂层包括多 个埃洛石纳米管、以及聚合物粘合剂，所述多个埃洛石纳米管与所述聚合物粘合剂混合在 一起形成所述埃洛石纳米管无纺布涂层。6. 如权利要求5所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述聚合物粘合剂为聚氨酯，聚 偏氟乙烯或聚酰亚胺的一种或两种。7. -种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤： S1，提供一埃洛石纳米管原料； 52, 提供一聚合物粘合剂及一溶剂，并将所述埃洛石纳米管原料及所述聚合物粘合剂 分散在所述溶剂中，从而获得一埃洛石纳米管及聚合物粘合剂涂层浆料；以及 53, 提供一具有两个相对表面的隔膜基底，将所述浆料涂覆在所述隔膜基底的两个相 对表面形成两个埃洛石纳米管涂层。8. 如权利要求7所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述埃洛 石纳米管原料为硅烷偶联剂改性后的埃洛石纳米管。9. 如权利要求7所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述溶剂 为四氢呋喃、三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮的一种 或两种。10. 如权利要求7所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述聚 合物粘合剂为聚氨酯，聚偏氟乙烯或聚酰亚胺的一种或两种。
【专利摘要】本发明提供了一种锂离子电池隔膜，包括一隔膜基底具有相对设置的两个表面、以及两个埃洛石纳米管涂层，所述两个埃洛石纳米管涂层分别设置在所述隔膜基底相对设置的两个表面。本发明还进一步提供所述锂离子电池隔膜的制备方法。
【IPC分类】H01M2/16, H01M10/0525
【公开号】CN105374971
【申请号】CN201510852200
【发明人】刘榛, 尚玉明, 何向明, 王莉, 李建军, 王要武, 高剑, 赵鹏, 钱冠男
【申请人】江苏华东锂电技术研究院有限公司, 清华大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月30日