(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111496353.1 (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 江苏厚生 新能源科技有限公司 地址 213213 江苏省常州市金坛区华 业路 111号 (72)发明人 李帆　张立斌　陈朝晖　 (74)专利代理 机构 北京华际知识产权代理有限 公司 11676 代理人 袁瑞红 (51)Int.Cl. H01M 50/414(2021.01) H01M 10/0525(2010.01) H01M 50/403(2021.01) H01M 50/431(2021.01) (54)发明名称 一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池隔膜及其 制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种高阻燃、 高浸润性锂离子 电池隔膜及其制备方法， 包括基膜和涂覆层； 所 述涂覆层包括： 多孔Al2O3@聚多巴胺衍生碳@Al (OH)3纳米线、 分散剂、 增稠剂、 粘接剂、 润湿剂。 本发明通过多 孔Al2O3@聚多巴胺衍生碳@Al(OH)3 纳米线修饰复合隔膜， 引入多孔Al2O3@聚多巴胺 衍生碳@Al(OH)3纳米线， 得益于其自身的优异性 能以及不同纳米线间的相互交联， 能够大幅提升 了隔膜的机械强度以及热收缩性能； 另外， 多孔 Al2O3、 聚多巴胺衍生多孔碳和多孔Al(OH)3三者 可以协同作用， 这进一步提高了隔膜的机械性能 以及热收缩性能。 权利要求书2页 说明书13页 CN 114171847 A 2022.03.11 CN 114171847 A 1.一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池隔膜， 其特征在于： 包括基膜和涂覆层； 所述涂覆 层包括： 多孔Al2O3@聚多巴胺衍生碳@Al(OH)3纳米线、 分散剂、 增稠剂、 粘接剂、 润湿剂， 所述 多孔Al2O3@聚多巴胺衍生碳@Al(OH)3纳米线为以多孔Al2O3为核心依次包裹聚多巴胺衍生 碳、 Al(OH)3的纳米线。 2.根据权利要求1所述的一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池隔膜， 其特征在于： 所述涂 覆层由涂覆浆 料制得， 所述涂覆浆 料包括以下质量分数组分： 15～35％多孔Al2O3@聚多巴胺 衍生碳@Al(OH)3纳米线、 0.2～0.6％分散剂、 0.4～0.7％增稠剂、 0.5～1％粘接剂、 0.05～ 0.2％润湿剂， 余 量为超纯水。 3.根据权利要求1所述的一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池隔膜， 其特征在于： 所述分 散剂为水解聚马来酸酐； 所述增稠剂为羟甲基纤维素钠； 所述粘接剂为COPNA树脂； 所述润 湿剂为硅醇类非离 子表面活性剂中的一种或多种。 4.一种高阻燃、 高浸润性锂离 子电池隔膜的制备 方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： (1)多孔Al2O3纳米线的制备： 取硫酸铝、 尿素， 制得多孔Al2O3纳米线； (2)多孔Al2O3@聚多巴胺衍 生多孔碳纳米线的制备： 取多巴胺对多 孔Al2O3纳米线进行修饰； 高温碳化， 得到多 孔Al2O3@聚多巴胺衍生多 孔碳 纳米线； (3)多孔Al2O3@聚多巴胺衍 生碳@Al(OH)3纳米线的制备： 取多孔Al2O3@聚多巴胺衍生多孔碳纳米线、 超纯水混合， 加入硫酸铝、 尿素， 加热反应， 得到多孔Al2O3@聚多巴胺衍 生碳@Al(OH)3纳米线； (4)涂覆浆料的制备： 将分散剂、 多孔Al2O3@聚多巴胺衍生碳@Al(OH)3纳米线、 超纯水、 增稠剂、 粘结剂、 润湿 剂， 混合， 得到 涂覆浆料； (5)复合隔膜的制备： 取聚烯烃隔膜作为基膜， 采用微凹版辊涂布工艺， 将涂覆浆料分步辊涂于基膜两侧； 烘 烤， 收卷， 得到复合隔膜。 5.根据权利要求4所述的一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池 隔膜的制备方法， 其特征在 于： 所述(1)包括以下工艺： 将硫酸铝、 尿素、 超纯 水混合， 加热至90～10 0℃， 反应10～12h， 得到沉淀物 A； 抽滤， 反复用无 水乙醇水洗 至无杂质离 子， 得到滤饼A； 真空干燥； 在空气气氛下,升温至110～125℃， 恒温120～140min， 冷却至室温， 得到一 维多孔Al(OH)3纳米线； 均匀平铺， 置于氩气气体氛围中， 1100～1200℃下反应4.5～5.0h， 冷却至室温， 得到多 孔Al2O3纳米线。 6.根据权利要求4所述的一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池 隔膜的制备方法， 其特征在 于： 所述(2)包括以下工艺： 取三羟甲基氨基甲烷， 加入到超纯水中， 滴加稀盐酸， 调节体系pH至碱性， 加入多孔 Al2O3纳米线、 多巴胺盐酸盐， 反应10～12h， 得到聚多巴胺修饰的多孔Al2O3纳米线； 在氮气保护下高温碳化， 升温至750～800℃， 恒温140～180min， 冷却至室温,得到粉末权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114171847 A 2A； 均匀平铺， 置于氩气/氧气混合气体氛围中， 在420～480℃下反应1.5～2.0h， 冷却至室 温， 得到多孔Al2O3@聚多巴胺衍 生多孔碳纳米线。 7.根据权利要求4所述的一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池 隔膜的制备方法， 其特征在 于： 所述(3)包括以下工艺： 在不断搅拌下， 将多孔Al2O3@聚多巴胺衍生多孔碳纳米线加入到超纯水中， 超声波处理 20～30min； 加入硫酸铝、 尿素， 搅拌10～15min； 加热至90～95℃， 反应10～12h， 得到沉淀物 B； 将沉淀物B抽滤， 洗涤， 得到滤饼B； 真空干燥， 得到粉末B； 取粉末B， 在空气气氛下， 升温至110～120℃， 恒温120～150min， 冷却至室温， 得到多孔 Al2O3@聚多巴胺衍 生碳@Al(OH)3纳米线。 8.根据权利要求4所述的一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池 隔膜的制备方法， 其特征在 于： 所述(4)包括以下工艺： 将分散剂、 多孔Al2O3@聚多巴胺衍生碳@Al(OH)3纳米线， 加入超纯水， 预混10～30min； 依次加入增稠剂、 粘结剂、 润湿剂， 搅拌； 过 滤， 除铁， 得到 涂覆浆料。 9.根据权利要求4所述的一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池 隔膜的制备方法， 其特征在 于： 所述基膜、 多孔Al2O3@聚多巴胺衍 生碳@Al(OH)3纳米线经 过表面处 理， 包括以下工艺： 取基膜， 进行等离子体处理， 得到改性基膜； 取二甲基甲酰胺， 加入乙二胺、 N,N ’ ‑二环 己基碳酰亚胺， 超声20～3 0min， 得到溶 液； 将溶液涂布于改性基膜表面， 60～65℃反应5.5～6.0h， 加入无水乙醇， 静置过夜； 洗 涤， 干燥； 另取溶液浸没多孔Al2O3@聚多巴胺衍生碳@Al(OH)3纳米线， 60～65℃反应5.5～6.0h， 加入无水乙醇， 静置过夜； 洗涤， 干燥。 10.根据权利要求4所述的一种高阻燃、 高浸润性锂离子电池隔膜的制备方法， 其特征 在于： 所述(4)所制涂覆浆料中还包括1～5 ％改性试剂； 所述改性试剂以下工艺制得： 取3 ‑甲 基戊烷‑1,2,5‑三醇、 2,4 ‑二羟基丁酸混合， 加入催化剂p ‑TSA， 在氮气氛围中， 升温至140～ 150℃， 反应45～6 0min； 抽真空， 继续反应10 0～120mi n， 得到产物 A； 取氯化亚砜、 7 ‑巯基庚酸混合， 搅拌100～120min， 旋蒸， 得到酰氯； 取二氯甲烷、 产物A 混合， 加入三乙胺， 调节体系温度至0～6℃， 滴加酰氯的二氯甲烷溶液， 恢复室温， 反应18～ 24h， 得到产物B； 取二氯甲烷、 产物B混合， 加入多巴胺盐酸盐、 吡啶， 调节体系pH至碱性， 100～110℃回 流反应6h， 得到改性试剂； 所述3‑甲基戊烷 ‑1,2,5‑三醇、 2,4 ‑二羟基丁酸 的摩尔比为1:3， 催化剂的质量为2,4 ‑ 二羟基丁酸的0.5％； 所述酰氯、 产物A、 三乙胺的摩尔比为1.5:10:2.5； 产物B、 多巴胺的摩 尔比为1:(2 ～4)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114171847 A 3