【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池领域，尤其涉及一种钠离子电池隔膜、电池及其制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池由于高能量密度和高功率密度等优点，是大型能量储存的良好选择。钠离子具有与锂离子相似的理化性质，与锂离子电池相比，钠离子具有诸多明显的优势。如钠离子电池的充电时间和原料成本均低于锂离子电池，钠离子电池可使用低浓度的电解液，且钠离子的负极可采用铝箔作为集流体，可降低电池重量并进一步降低成本。
2、目前，钠离子电池的电解液主要由钠盐和溶剂组成，钠盐主要为高氯酸钠、六氟磷酸钠、四氟硼酸钠以及其他的有机钠盐。高氯酸钠由于其价格低廉是理想的钠盐材料，但是其易燃易爆性以及强氧化性，容易产生安全隐患，不利于钠离子电池的推广。近年来，科研人员发现在高氯酸钠电解液中添加氟代碳酸乙烯酯(fec)可以具有很好的抗氧化性，有利于在正负极上形成稳定的se i/ce i膜，使得高氯酸钠电解液在钠离子电池的应用上进一步发展，但该方法并没有较好的解决高氯酸钠的易燃易爆性。cn116042022b公开了一种防爆涂料，但该防爆涂料增加了额外的制造成本，并使得隔膜的厚度和内阻增大，使得隔膜脱落的风险增加，影响了电池的电化学性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种钠离子电池隔膜、电池及其制备方法。本专利技术提供的隔膜在解决高氯酸钠电解液易燃易爆问题的基础上，降低了隔膜的厚度和成本，提高了浸润性能，并制备出了电化学性能优异的钠离子电池。
2、为了实现上述目的，本专
3、第一方面，本专利技术提供一种钠离子电池隔膜，
4、所述隔膜包括一种高分子聚合物，所述高分子聚合物包括聚丙烯类材料、环糊精类材料以及环氧树脂；所述聚丙烯类材料的端末含有羟基或氨基，所述聚丙烯类材料包括聚丙烯和聚丙烯组合物的一种或多种；所述环糊精类材料为环糊精及改性环糊精的一种或多种；所述环氧树脂含有仲羟基。
5、上述环糊精类材料具有独特的空腔结构，能够捕获高氯酸钠的阴离子(高氯酸根)，使得高氯酸根被困在环糊精的空腔内，大大降低了高氯酸钠的易燃易爆性，显著提高了钠离子电池的安全性能，且上述环糊精类材料的环糊精分子结构中，羟基构成了环糊精的亲水表面，使得该类材料具有良好的亲水性，可以显著提高隔膜的浸润性。
6、同时，上述环氧树脂的仲羟基与上述环糊精类材料的羟基发生醚化反应、上述环氧树脂的环氧基团与上述聚丙烯类材料端末的羟基或氨基发生亲核加成反应，形成功能分子并与聚丙烯分子相连接，将聚丙烯类材料、环糊精类材料和环氧树脂聚合在一起，形成高分子聚合物，构成钠离子电池的隔膜，不仅增强了隔膜的功能性，而且相比于现有技术的涂料层，节约了制造成本，降低了隔膜的厚度和内阻，避免了脱落的风险，制造出电化学性能更好的钠离子电池。
7、此外，上述环糊精类材料具有高的浸润性、渗透率、选择性、弹性、弯折性以及拉伸强度等，上述环氧树脂具有耐化学性、耐酸碱性、耐热性、电绝缘性、抗氧化性、抗静电性等，相比于单一的聚丙烯隔膜，本专利技术制备的隔膜的机械性能得到提高，进一步制备出电化学性能优异的钠离子电池。
8、在本专利技术的任意实施方式中，所述聚丙烯类材料、所述环糊精类材料和所述环氧树脂的重量比为80-85：13-18：4-7。
9、在本专利技术的任意实施方式中，所述环氧树脂包括双酚二缩水甘油醚、二酚基丙烷、多酚型缩水甘油醚、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯的一种或多种。
10、在本专利技术的任意实施方式中，所述钠离子电池隔膜还包括成孔剂、抗氧化剂、抗紫外剂、抗静电剂以及防雾剂。
11、在本专利技术的任意实施方式中，所述成孔剂包括有机成孔剂和无机成孔剂，所述有机成孔剂的含量为所述聚丙烯类材料重量的25-35％，所述无机成孔剂的含量为所述聚丙烯类材料重量的5-12％。
12、在本专利技术的任意实施方式中，所述抗氧化剂包括4,4-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、二丁基羟基甲苯和叔丁基对苯二酚的一种或多种，所述抗氧化剂的含量为所述聚丙烯类材料重量的1-7％。
13、在本专利技术的任意实施方式中，所述抗紫外剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类的一种或多种，所述抗紫外剂的含量为所述聚丙烯类材料重量的5-12％。
14、在本专利技术的任意实施方式中，所述抗静电剂包括季铵盐类和乙氧烷基化脂肪族烷基胺类的一种或多种，所述抗静电剂的含量为所述聚丙烯类材料重量的1-3％。
15、在本专利技术的任意实施方式中，所述防雾剂包括木糖醇酯、山梨醇单棕榈酸酯、月桂酸以及司盘系列表面活性剂的一种或多种,所述防雾剂的含量为所述聚丙烯类材料重量的2-5％。
16、第二方面，本专利技术提供一种上述钠离子电池隔膜的制备方法，
17、包括以下步骤：
18、(a)将所述环糊精类材料和所述环氧树脂混匀并温升到100-150℃，加入酸性催化剂，在-1.0mpa的压力下反应12-24h，反应完成后将温度调整至25-50℃，然后加入所述聚丙烯类材料，调节混合溶液ph至5.5-6.5，混合搅拌12-24h后加入成孔剂、抗氧化剂、抗紫外剂、抗静电剂、防雾剂和固化剂，熔融混合，挤出流延膜；
19、(b)将步骤(a)挤出的流延膜铸成厚片；
20、(c)将步骤(b)得到的所述厚片进行拉伸处理，得到薄膜。
21、(d)将步骤(c)得到的所述薄膜经萃取剂处理，然后干燥；
22、(e)将步骤(d)得到的所述薄膜两侧固定，依次经预热区、拉伸区和冷却区进行横向拉伸，得到钠离子电池隔膜。
23、在本专利技术的任意实施方式中，步骤(a)中，所述酸性催化剂包括硫酸、三氟甲磺酸、氢碘酸以及氢溴酸的一种或多种，所述酸性催化剂与所述聚丙烯类材料的重量比为15：80-85。
24、在本专利技术的任意实施方式中，步骤(a)中，采用溶剂调节所述混合溶液的ph，所述溶剂包括甲醇、乙醇以及乙二醇的一种或多种。
25、在本专利技术的任意实施方式中，步骤(a)中，所述固化剂为二氨基二环已基甲烷，所述固化剂与所述聚丙烯类材料的重量比为1：80-85。
26、在本专利技术的任意实施方式中，步骤(c)中，所述拉伸处理包括纵向拉伸处理和横向拉伸处理，所述纵向拉伸处理包括预热、纵向拉伸和冷却，所述横向拉伸处理包括预热、横向拉伸和冷却。
27、在本专利技术的任意实施方式中，步骤(d)中，所述萃取剂包括第一萃取剂和第二萃取剂。
28、在本专利技术的任意实施方式中，所述第一萃取剂为二氯甲烷与磷酸酯组成的混合物，所述第二萃取剂为水，所述二氯甲烷与所述磷酸酯的重量比为5:1-50:1。
29、在本专利技术的任意实施方式中，步骤(d)中，所述萃取剂处理包括浸泡处理。
30、第三方面，本专利技术提供一种钠离子电池，
31、所述钠离子电池包括上述的钠离子电池隔膜；
32、所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.钠离子电池隔膜，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，所述聚丙烯类材料、所述环糊精类材料和所述环氧树脂的重量比为80-85：13-18：4-7。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
8.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
9.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
10.一种如权利要求1-9任一项所述钠离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，
12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，
13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，
14.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，
15.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，
17.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，
18.一种钠离子电池，其特征在于，
19.一种如权利要求18所述钠离子电池的制备方法，其特征在于
...【技术特征摘要】
1.钠离子电池隔膜，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，所述聚丙烯类材料、所述环糊精类材料和所述环氧树脂的重量比为80-85：13-18：4-7。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
8.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
9.根据权利要求4所述的钠离子电池隔膜，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：庄思东，於洪将，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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