1.一種基于靜電紡絲技術(shù)的陶瓷隔膜的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)使用高分子材料配置成濃度為5-20wt%的紡絲液,使用靜電紡絲技術(shù)制備成纖維直徑為50-1000nm的納米纖維膜;
2)將陶瓷粒子、粘結(jié)劑和溶劑混合均勻制成漿料,并將漿料均勻涂覆或鑄涂在步驟1)的納米纖維膜表面,優(yōu)選陶瓷粒子含量為1-60wt%,粘結(jié)劑含量1-55wt%,剩余為溶劑;
3)通過烘干、紫外輻照工藝使陶瓷粒子粘結(jié)在一起,制得鋰電池隔膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述高分子材料為尼龍6、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乙烯吡絡(luò)烷酮、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚酰亞胺、乙烯/乙烯醇共聚物、聚羥基乙酸、聚環(huán)氧乙烷和聚乙烯醇中的一種或者多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述陶瓷粒子包括硅、鉬、鋯、鈦、鋁、硼元素的氧化物、氮化物、硼化物和/或碳化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述陶瓷粒子通過偶聯(lián)處理,提高陶瓷粒子的粘結(jié)性,偶聯(lián)劑采用有機硅乳液,陶瓷粒子與有機硅乳液的重量比為1:1-10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述粘結(jié)劑包括聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛和/或聚偏氟乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述溶劑為甲醇、乙醇、水和/或N-甲基吡咯烷酮。
7.一種基于靜電紡絲技術(shù)的陶瓷隔膜的制備方法,包括如下步驟:
1)使用高分子材料配置成濃度為5-20wt%的紡絲液,使用靜電紡絲技術(shù)制備成纖維直徑為50-1000nm的納米纖維膜;
2)配置陶瓷前驅(qū)體溶液,并將前驅(qū)體溶液均勻涂覆或鑄涂在步驟1)的納米纖維膜表面;
3)通過酸堿催化水解、高溫降解工藝使陶瓷前驅(qū)體水解或者降解,在納米纖維膜中形成陶瓷層,制得鋰電池隔膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述高分子材料為尼龍6、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乙烯吡絡(luò)烷酮、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚酰亞胺、乙烯/乙烯醇共聚物、聚羥基乙酸、聚環(huán)氧乙烷和聚乙烯醇中的一種或者多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述陶瓷前驅(qū)體溶液包括正硅酸乙酯、聚碳硅烷、硼吖嗪的聚硼硅氮烷和聚氮硅烷的單一原料的前驅(qū)體溶液或混合前驅(qū)體溶液,例如氧氯化鋯、硼酸、蔗糖和檸檬酸配制成的混合硼化鋯前驅(qū)體溶液,其中n(Zr):n(c)=1:4-6.5,硼酸過量。
10.本發(fā)明還提供了利用上述兩種方法制備得到的陶瓷隔膜,陶瓷隔膜孔隙率大于70%,在130℃條件下處理1h后,橫向收縮小于3%,縱向收縮小于5%。