(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 202111641585.1 (22)申请日 2021.12.2 9 (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　沈亚定　贡晶晶　 (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 王超 (51)Int.Cl. H01M 50/449(2021.01) H01M 50/446(2021.01) H01M 50/403(2021.01) H01M 50/489(2021.01) H01M 10/0525(2010.01)B82Y 30/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔 膜及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种具有高浸润性、 高阻燃的 锂离子电池隔膜及其制备方法， 包括基膜和涂覆 层， 所述涂覆层包括组分： SnO2纳米管@聚多巴胺 衍生多孔碳@KHCO3、 分散剂、 增稠剂、 粘接剂、 润 湿剂。 本发明在电池隔膜的表面引入SnO2纳米 管@聚多巴胺衍生多孔碳@KHCO3， 利用其自身的 优异性能、 不同纳米管间的相互交联， 多层组分 间的协效作用， 提升所制隔膜的机械强度、 热收 缩性能； 其中聚多巴胺衍生多孔碳增强导电性 能， 利于增强锂离子的快速传输， 协 同中空纳米 管提高比表面积， 增强隔膜的吸液保液能力； KHCO3受热分解产生水蒸气和CO2， 吸收潜热， 稀 释氧气和可燃气体， 协 同聚多巴胺衍生多孔碳， 阻止燃烧， 分解产生的碳酸钾耐高温， 提高抵抗 明火能力， 实现复合隔膜的阻燃 。 权利要求书2页 说明书11页 CN 114335896 A 2022.04.12 CN 114335896 A 1.一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜， 其特征在于： 包括基膜和涂覆层， 所 述涂覆层包括组分： SnO2纳米管@聚多巴胺 衍生多孔碳@KHCO3， SnO2纳米管@聚多巴胺衍生多 孔碳@KHCO3由内至外结构依次为SnO2纳米管、 聚多巴胺衍 生多孔碳、 KHCO3。 2.根据权利要求1所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜， 其特征在于： 所述涂覆层由涂覆浆料制得， 所述涂覆 浆料包括以下重量百分比组分： 0.2～0.6％分散剂、 15～35％SnO2纳米管@聚多巴胺衍生多孔碳@KHCO3、 0.4～0.7％增稠剂、 0.5～1％粘结剂、 0.05～0.2％润湿剂， 余 量为超纯水。 3.根据权利要求2所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜， 其特征在于： 所述基膜为聚烯烃隔膜， 所述分散剂为水解聚马来酸 酐类， 增稠剂为羟甲基纤维素钠类， 粘 接剂为COPNA树脂类， 润湿剂为硅醇类非离 子表面活性剂。 4.一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜的制备方法， 其特征在于： 包括以下制 备工艺： (1)SnO2纳米管@聚多巴胺衍 生多孔碳@KHCO3的制备： 取聚多巴胺修饰SnO2纳米管， 碳 化， 得到SnO2纳米管@聚多巴胺衍 生多孔碳； 与碳酸钾混合， 通入二氧化碳/氮气混合气体， 反应得到SnO2纳米管@聚多巴胺衍生多 孔 碳@KHCO3； (2)涂覆浆料的制备： 取分散剂、 SnO2纳米管@聚多巴胺衍生多孔碳@KHCO3、增稠剂、 粘结剂、 润湿剂， 加入超纯 水中混合， 得到 涂覆浆料； (3)复合隔膜的制备： 将涂覆浆料涂布于基膜的两表面， 干燥， 得到复合隔膜。 5.根据权利要求4所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池 隔膜的制备方法， 其 特征在于： 包括以下制备工艺： (1)SnO2纳米管@聚多巴胺衍 生多孔碳@KHCO3的制备： 1.1.SnO2纳米管@聚多巴胺衍 生多孔碳的制备： 取三羟甲基氨基甲烷溶于超纯水中， 加入稀盐酸、 SnO2纳米管、 多巴胺盐酸盐， 室温反 应， 得到聚多巴胺修饰的SnO2纳米管； 在氮气保护下进行高温碳化， 得到SnO2纳米管@聚多巴 胺衍生多孔碳； 1.2.SnO2纳米管@聚多巴胺衍 生多孔碳@KHCO3的制备： 取SnO2纳米管@聚多巴胺衍生多 孔碳分散于超纯水中， 加入碳酸钾， 通入 二氧化碳/氮气 混合气体， 反应得到SnO2纳米管@聚多巴胺衍 生多孔碳@KHCO3； (2)涂覆浆料的制备： 取分散剂、 SnO2纳米管@聚多巴胺衍生多孔碳@KHCO3加入超纯水中预混； 加入增稠 剂、 粘 结剂、 润湿剂； 过 滤， 除铁， 得到 涂覆浆料； (3)复合隔膜的制备： 将涂覆浆料涂布于基膜的两表面， 烘烤， 收卷， 得到复合隔膜。 6.根据权利要求5所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池 隔膜的制备方法， 其 特征在于： 所述SnO2纳米管的包括以下制备工艺： a.MnCO3纳米线的制备：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114335896 A 2取去离子水， 在不断搅拌的条件下， 加入高锰酸钾、 氯化锰， 超声分散； 加入十六烷基三 甲基溴化铵、 双氧水、 碳酸锂， 混合； 于175～185℃ 温度条件下恒温18～22h； 自然冷却至室 温， 过滤， 收集沉淀物， 利用无 水乙醇、 去离 子水充分洗涤， 干燥， 得到 MnCO3纳米线； b.SnO2纳米管的制备： 取去离子 水， 在不断搅拌的条件下， 加入MnCO3纳米线搅拌， 超声分散； 加入五水氯化锡、 氢氧化钠搅拌15～25min； 于190～210℃温度条件下恒温18～22h； 自然冷却至室温， 过滤， 收集沉淀物， 利用无水乙醇、 去离子水充分洗涤， 干燥； 加入稀盐酸， 静置20～24h， 过滤、 洗 涤， 干燥， 得到SnO2纳米管。 7.根据权利要求5所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池 隔膜的制备方法， 其 特征在于： 所述1.1包括以下工艺： 1.1.1取超纯水， 加入三羟甲基氨基甲烷， 滴加稀盐酸， 调节体系pH值为8.2～8.7； 加入 SnO2纳米管、 多巴胺盐酸盐， 室温反应10～15 h， 得到聚多巴胺修饰的SnO2纳米管； 1.1.2在氮气保护下进行高温碳化， 将体系 温度从室温升至500～600℃， 再升至750～ 850℃， 恒温保持120～180mi n， 冷却至室温； 1.1.3在氩气/氧气混合气体氛围中， 于400～500℃温度下反应60～120min； 冷却至室 温， 得到SnO2纳米管@聚多巴胺衍 生多孔碳。 8.根据权利要求7所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池 隔膜的制备方法， 其 特征在于： 所述1.1.2中的碳化工艺为： 以9～11℃/ min的升温速率将温度从室温升至500～ 600℃， 再以2 ～4℃/mi n的升温速率升 至750～850℃。 9.根据权利要求7所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池 隔膜的制备方法， 其 特征在于： 所述1.1.3中的升温工艺为： 以9～11℃/ min的升温速率将温度从室温升至270～ 330℃， 以2～4℃/mi n的升温速率升 至400～500℃。 10.根据权利要求6所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜的制备方法， 其特征在于： 所述高锰酸钾、 氯化锰、 碳 酸锂的摩尔比为1:(3.7～3.9):(2.25～ 2.30)。 11.根据权利要求6所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜的制备方法， 其特征在于： 所述MnCO3纳米线、 五水氯化锡、 氢氧化钠的质量比为1:(4.3～4.5):(3.4～ 3.6)。 12.根据权利要求7所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜的制备方法， 其特征在于： 所述SnO2纳米管、 三羟甲基氨基甲烷、 多巴胺盐酸盐的质量比为1:( 0.28～ 0.30):(0.23～0.24)； 氩气、 氧气的体积为(96～ 99):(1～4)。 13.根据权利要求5所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜的制备方法， 其特征在于： 所述1.2中SnO2纳米管@聚多巴胺衍生多孔碳、 碳酸钾的质量比为1:(36～37)； 二氧化碳、 氮气为的体积为(6 5～70):(3 0～35)。 14.根据权利要求5所述的一种具有高浸润性、 高阻燃的锂离子电池隔膜的制备方法， 其特征在于： 所述(3)中涂覆浆料的单侧涂层厚度为2.7～3.2 μm， 所述基膜的厚度为8～10 μ m。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114335896 A 3