【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复合集流体的，更具体地说，它涉及一种复合集流体耐热基膜、制备方法及应用。
技术介绍
1、复合集流体就是在超薄有机高分子薄膜表面沉积出金属层(厚度在1μm左右的金属层+有机薄膜+金属层的三明治结构的)新材料，可以代替传统的负极集流体电解铜箔或者正极集流体压延铝箔。复合集流体突出优点是金属材料的用量减少，大概用量只有原来的1/3到1/5，有效降低材料成本；其次由于复合集流体中薄膜的使用，带来电池重量的减轻、减薄和活性材料的增加，从而有效增加电池的能量密度5％-10％，电池的循环寿命实现提升5％；复合集流体材料的应用可以大大降低电池短路导致燃烧的发生概率，可以有效解决电池安全性的难题。
2、目前，复合集流体应用的基膜大多由pp(聚丙烯)、pet(聚对苯二甲酸乙二酯)、pi(聚酰亚胺)，但pp存在耐热性差的缺陷，pet存在化学稳定性不佳的缺陷，而pi存在成本较高的缺陷，即目前的基膜仍存在耐热效果不佳、强度不佳的缺陷。
技术实现思路
1、为了改善基膜存在耐热效果不佳、强度不佳的缺陷，本申请提供一种复合集流体耐热基膜、制备方法及应用，采用如下的技术方案：
2、第一方面，本申请提供一种复合集流体耐热基膜，包括以下重量份的物质：
3、pp 1-99份；
4、pet 1-99份；
5、填料0.1-10份，所述填料包括碳纳米管、二氧化硅或纤维素中的一种或多种。
6、通过采用上述技术方案，采用pp与pet复合作为基膜的主要
7、二氧化硅作为填料能够有效填充基膜，在基膜中引入锚固位点，从而提高pp与pet的结合效果。纤维素的加入，能够利用纤维结构对基膜中各组分进行牵拉，从而提高pp与pet的结合强度。
8、利用碳纳米管、二氧化硅以及纤维素配合，能够在基膜中形成填料网络，不仅提高pp与pet的相容性，还能够进一步提高基膜的结合强度，稳定改善基膜的强度。
9、可选的，所述填料为经改性剂改性的填料，所述改性剂包括稀土化合物、马来酸酐、丝素蛋白、硅烷偶联剂中的一种或多种。
10、通过采用上述技术方案，采用稀土化合物对填料进行改性处理，稀土化合物能够在填料表面形成包膜结构，能够有效降低填料表面的表面能，提高填料在基膜中的分散均匀性。同时，由于稀土粒子能够与基膜中的大分子链发生相互作用，从而能够提高填料与基膜的结合效果。
11、采用马来酸酐对填料进行改性，马来酸酐能够作为偶联剂，提高填料的分散性以及结合效果，同时，马来酸酐的加入，能够在pp上引入酸酐基团，提高pp的粘性，提高基膜中各组分之间的相容性以及结合强度，稳定改善了基膜的强度。
12、采用丝素蛋白对填料进行改性处理，丝素蛋白中的芳香族氨基酸残基，能够在填料表面形成强烈π-π相互作用，从而提高填料在基膜中的分散均匀性，使基膜获得均匀的增强效果。同时，丝素蛋白还能够改善pp与pet的相容性，进一步提高基膜的强度。
13、利用硅烷偶联剂对填料进行改性处理，硅烷偶联剂能够提高填料的分散效果，使填料均匀增强基膜强度。
14、可选的，所述碳纳米管包括经稀土化合物改性处理的碳纳米管，所述稀土改性碳纳米管的制备包括：将碳纳米管配置为分散液，向分散液中加入稀土化合物，调节ph，得到悬浮液，向悬浮液中加入絮凝剂，沉积，离心分离，保留固体物，干燥，得到稀土改性碳纳米管。
15、通过采用上述技术方案，稀土化合物与碳纳米管之间通过静电引力形成离子配键，再通过絮凝剂稳定在碳纳米管表面形成包膜结构，即形成核壳结构，能够降低碳纳米管的团聚，使碳纳米管均匀分散在基膜中；同时，还能够提高碳纳米管与pp的相容性，稳定增韧基膜，提高基膜的强度。
16、可选的，所述稀土化合物的稀土离子浓度为4-6％，所述ph为8-9。
17、通过采用上述技术方案，优化了稀土化合的离子浓度，适宜的浓度能够使稀土化合物能够在碳纳米管表面形成均匀的包膜结构，使碳纳米管均匀在基膜中分散。稀土化合物的浓度过低，稀土化合物难以包覆在碳纳米管表面，从而难以形成包膜结构。稀土化合物的浓度过高，稀土化合物较易造成水解反应速率过快，难以控制稀土化合物在碳纳米管表面的吸附效果，难以形成包膜结构。优化了改性的ph，适宜的ph下，稀土化合物能够在碳纳米管表面形成均匀且致密的包膜，稳定降低碳纳米管粒子之间的团聚。
18、可选的，所述碳纳米管还包括经丝素蛋白改性的碳纳米管，所述蛋白改性的碳纳米管的制备包括：将碳纳米管分散于磷酸溶液中，超声混合，得到悬浮液，向悬浮液中加入脱胶丝素蛋白纤维，均质，离心分离，保留固体物，干燥，得到丝素蛋白改性碳纳米管。
19、通过采用上述技术方案，丝素蛋白能够与碳纳米管表面形成强π-π相互作用，使碳纳米管在基膜中均匀分散。采用磷酸作为分散液，首先，由于磷酸的强极性，碳纳米管能够在磷酸中充分分散；其次，丝素蛋白纤维能够在磷酸中快速溶解于分解，能够使丝素蛋白充分负载于碳纳米管上。同时，由于丝素蛋白中较多的极性基团，能够与铜离子具有较佳的结合效果，即提高基膜与金属层之间的结合性。
20、可选的，所述二氧化硅为经硅烷偶联剂改性处理的二氧化硅，所述硅烷偶联剂包括kh-550和kh-560。
21、可选的，所述硅烷偶联剂的制备：将等质量的kh-550和kh-560，加入容器中，加热反应，冷却，得到硅烷偶联剂。
22、通过采用上述技术方案，采用kh-550和kh-560制备硅烷偶联剂，kh-550和kh-560能够形成网络状结构，网络结构上负载有多个烷氧基，能够与二氧化硅表面的活性羟基结合，实现对二氧化硅的接枝修饰，从而使二氧化硅颗粒之间形成相连但未直接接触的结构，进而促使二氧化硅在基膜中形成空间网络状结构，进一步改善基膜的强度以及韧性。
23、第二方面，本申请提供一种复合集流体耐热基膜的制备方法，采用如下的技术方案：
24、一种复合集流体耐热基膜的制备方法，包括以下步骤：
25、s1、原料共混：将pp、pet和填料互混，加热熔融，获得pp/pet互混树脂熔体；
26、s2、熔融挤出：将pp/pet互混树脂熔体造粒挤出，获得混合母粒，再次加热熔融，经过计量泵、过滤器、适配器后到达模头形成厚片；
27、s3、拉伸：将厚片纵向拉伸后，再进行横向拉伸，即得耐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合集流体耐热基膜，其特征在于，包括以下重量份的材料：
2.根据权利要求1所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述填料为经改性剂改性的填料，所述改性剂包括稀土化合物、马来酸酐、丝素蛋白、硅烷偶联剂中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述碳纳米管包括经稀土化合物改性处理的碳纳米管，所述稀土改性碳纳米管的制备包括：将碳纳米管配置为分散液，向分散液中加入稀土化合物，调节pH，得到悬浮液，向悬浮液中加入絮凝剂，沉积，离心分离，保留固体物，干燥，得到稀土改性碳纳米管。
4.根据权利要求3所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述稀土化合物的稀土离子浓度为4-6％，所述pH为8-9。
5.根据权利要求2所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述碳纳米管还包括经丝素蛋白改性的碳纳米管，所述蛋白改性的碳纳米管的制备包括：将碳纳米管分散于磷酸溶液中，超声混合，得到悬浮液，向悬浮液中加入脱胶丝素蛋白纤维，均质，离心分离，保留固体物，干燥，得到丝素蛋白改性碳纳米管。
6.根据权利
7.根据权利要求6所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述硅烷偶联剂的制备：将等质量的KH-550和KH-560，加入容器中，加热反应，冷却，得到硅烷偶联剂。
8.权利要求1-7任一项所述的一种复合集流体耐热基膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种复合集流体耐热基膜的制备方法，其特征在于：对耐热基膜进行电晕处理。
10.一种复合集流体耐热基膜的应用，其特征在于：权利要求1-7任一项所述的一种复合集流体耐热基膜应用于复合集流体。
...【技术特征摘要】
1.一种复合集流体耐热基膜，其特征在于，包括以下重量份的材料：
2.根据权利要求1所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述填料为经改性剂改性的填料，所述改性剂包括稀土化合物、马来酸酐、丝素蛋白、硅烷偶联剂中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述碳纳米管包括经稀土化合物改性处理的碳纳米管，所述稀土改性碳纳米管的制备包括：将碳纳米管配置为分散液，向分散液中加入稀土化合物，调节ph，得到悬浮液，向悬浮液中加入絮凝剂，沉积，离心分离，保留固体物，干燥，得到稀土改性碳纳米管。
4.根据权利要求3所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述稀土化合物的稀土离子浓度为4-6％，所述ph为8-9。
5.根据权利要求2所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述碳纳米管还包括经丝素蛋白改性的碳纳米管，所述蛋白改性的碳纳米管的制备包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏文良，王勇军，王润霄，於冬雷，王晓军，胡昊，夏晶晶，徐鼎盛，
申请(专利权)人：扬州博恒新能源材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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