FE-NP/A1N-NP/PI三元納米復(fù)合多曲孔膜材料獲得了如下特性:厚度在10-40 μπι之間、孔隙率在30-50%之間、表面孔徑在50-800nm之間、面密度在18-24g/m2、拉伸強(qiáng)度在30?50MPa之間、熱收縮溫度大于350°C、電擊穿強(qiáng)度在35-50V/ μ m之間、離子電導(dǎo)率在1.0-8.0X 10 3S *cm 1之間。具有這種特性的有機(jī)/無機(jī)三元納米復(fù)合膜耐高溫、抗熱收縮、耐高電壓和高電流沖擊，抗機(jī)械撞擊，適合于用作安全電池隔膜和安全超級電容器隔膜，制造各種高容量和高動力鋰電池或超級電容器。
[0031 ] 本發(fā)明還提供所述的納米復(fù)合多曲孔膜材料作為非水電解質(zhì)二次電池的電池隔膜或電容器隔膜的應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]—種有機(jī)/無機(jī)三元納米復(fù)合膜材料，它以電紡聚酰亞胺(PI)納米纖維非織造布為基材，基材孔隙中填充有聚四氟乙烯納米微球(PTFE-NP)和氮化鋁納米顆粒(AlN-NP)，兩者重量比為42/38 ；
[0035]其制備方法如下:
[0036](I)聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液(PTFE-NP/A1N-NP/H2O-1)的配置:聚四氟乙烯納米微球(直徑主要分布在300nm)乳液(固含量60wt% )70.0克、氮化鋁納米顆粒(主要粒徑分布在200nm) 38.0克，聚丙烯酸銨0.3克，丙烯酸丁酯-丙烯酸異辛酯共聚物8.7克，蒸餾水328.0克，一次性放入燒杯中，在每分鐘8000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下乳化，形成絕對粘度為26mPa-S的聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液(PTFE-NP/A1N-NP/H20-1)。
[0037](2)PTFE-NP/A1N-NP/PI三元納米復(fù)合耐高溫高安全電池隔膜的制備:將上面所配置的PTFE-NP/A1N-NP/H20-1聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液在玻璃板上鋪平形成厚度為40 μm的懸浮液膜，然后將厚度為9 μπι的電紡PI納米纖維非織造布覆蓋在PTFE-NP/A1N-NP/H20-1懸浮液膜上，懸浮液滲進(jìn)PI納米纖維非織造布中，待納米纖維布上層濕透，表明非織造布的孔隙中已完全充滿了懸浮液，揭起PI納米纖維非織造布，在100°C下熱烘lOmin，升溫至200°C熱處理5min，使PTFE-NP納米微球和氮化鋁納米顆粒間以及它們與PI納米纖維間通過聚丙烯酸酯共聚物熔融而充分粘結(jié)形成有機(jī)/無機(jī)三元納米復(fù)合多曲孔膜。
[0038](3)性能表征:所制備的PTFE-NP/A1N-NP/PI三元納米復(fù)合耐高溫高安全電池隔膜的厚度為11 μ m、拉伸強(qiáng)度為50MPa、斷裂伸長率為40%、穿刺強(qiáng)度為6.0N、在350°C下的熱收縮率為0、多曲孔膜的孔隙率為35%、表面平均孔徑為140nm、在0.48bar壓力下的透氣性為250S、電擊穿強(qiáng)度為40V/ μπι,離子電導(dǎo)率為5.0X 10 3S.cm、
[0039]實(shí)施例2:
[0040]一種有機(jī)/無機(jī)三元納米復(fù)合膜材料，它以電紡聚酰亞胺(PI)納米纖維非織造布為基材，基材孔隙中填充有聚四氟乙烯納米微球(PTFE-NP)和氮化鋁納米顆粒(AlN-NP)，兩者重量比為30/50 ；
[0041]其制備方法如下:
[0042](I)聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液(PTFE-NP/A1N-NP/HzO-2)的配置:聚四氟乙烯納米微球(直徑主要分布在300nm)乳液(固含量60wt% )50.0克、氮化鋁納米顆粒(主要粒徑分布在10nm) 50.0克，聚丙烯酸銨0.4克，丙烯酸丁酯-丙烯酸異辛酯共聚物8.6克，蒸餾水570.0克，一次性放入燒杯中，在每分鐘8000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下乳化，形成絕對粘度為21mPa-S的聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液(PTFE-NP/AlN-NP/HzO-2)。
[0043](2)PTFE-NP/A1N-NP/PI三元納米復(fù)合耐高溫高安全電池隔膜的制備:將上面所配置的PTFE-NP/AlN-NP/H20-2聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液在玻璃板上鋪平形成厚度為60 μ m的懸浮液膜，然后將厚度為39 μ m的電紡PI納米纖維非織造布覆蓋在PTFE-NP/A1N-NP/H20_2懸浮液膜上，懸浮液滲進(jìn)PI納米纖維非織造布中，待納米纖維布上層濕透，表明非織造布的孔隙中已完全充滿了懸浮液，揭起PI納米纖維非織造布，在100°C下熱烘lOmin，升溫至200°C熱處理5min，使PTFE-NP納米微球和氮化鋁納米顆粒間以及它們與PI納米纖維間通過聚丙烯酸酯熔融而充分粘結(jié)形成有機(jī)/無機(jī)三元納米復(fù)合多曲孔膜。
[0044](3)性能表征:所制備的PTFE-NP/A1N-NP/PI三元納米復(fù)合耐高溫高安全電池隔膜的厚度為40 μπκ拉伸強(qiáng)度為35MPa、斷裂伸長率為45%、穿刺強(qiáng)度為7.9N、在350°C下的熱收縮率為O、多曲孔膜的孔隙率為40%、表面平均孔徑為90nm、在0.48bar壓力下的透氣性為110S、電擊穿強(qiáng)度為37V/ μπι,離子電導(dǎo)率為5.5Χ 10 3S.cm 1O
[0045]實(shí)施例3:
[0046]一種有機(jī)/無機(jī)三元納米復(fù)合膜材料，它以電紡聚酰亞胺(PI)納米纖維非織造布為基材，基材孔隙中填充有聚四氟乙烯納米微球(PTFE-NP)和氮化鋁納米顆粒(AlN-NP)，兩者重量比為30/50 ；
[0047]其制備方法如下:
[0048](I)聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液(PTFE-NP/A1N-NP/H20-3)的配置:聚四氟乙烯納米微球(直徑主要分布在300nm)乳液(固含量60wt% )50.0克、氮化鋁納米顆粒(主要粒徑分布在500nm) 50.0克，聚丙烯酸銨0.5克，丙烯酸丁酯-丙烯酸異辛酯共聚物8.5克，蒸餾水415.0克，一次性放入燒杯中，在每分鐘8000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下乳化，形成絕對粘度為21mPa-S的聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液(PTFE-NP/AlN-NP/H20-3)。
[0049](2)PTFE-NP/A1N-NP/PI三元納米復(fù)合耐高溫高安全電池隔膜的制備:將上面所配置的PTFE-NP/A1N-NP/H20_3聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液在玻璃板上鋪平形成厚度為50 μ m的懸浮液膜，然后將厚度為23 μ m的電紡PI納米纖維非織造布覆蓋在PTFE-NP/A1N-NP/H20_2懸浮液膜上，懸浮液滲進(jìn)PI納米纖維非織造布中，待納米纖維布上層濕透，表明非織造布的孔隙中已完全充滿了懸浮液，揭起PI納米纖維非織造布，在100°C下熱烘lOmin，升溫至200°C熱處理5min，使PTFE-NP納米微球和氮化鋁納米顆粒間以及它們與PI納米纖維間通過聚丙烯酸酯熔融而充分粘結(jié)形成有機(jī)/無機(jī)三元納米復(fù)合多曲孔膜。
[0050](3)性能表征:所制備的PTFE-NP/A1N-NP/PI三元納米復(fù)合耐高溫高安全電池隔膜的厚度為25 μπκ拉伸強(qiáng)度為38MPa、斷裂伸長率為38%、穿刺強(qiáng)度為7.7N、在350°C下的熱收縮率為O、多曲孔膜的孔隙率為41%、表面平均孔徑為420nm、在0.48bar壓力下的透氣性為102S、電擊穿強(qiáng)度為35V/ μπι,離子電導(dǎo)率為7.0X 10 3S.cm 1O
[0051]實(shí)施例4:
[0052]—種有機(jī)/無機(jī)三元納米復(fù)合膜材料，它以電紡聚酰亞胺(PI)納米纖維非織造布為基材，基材孔隙中填充有聚四氟乙烯納米微球(PTFE-NP)和氮化鋁納米顆粒(AlN-NP)，兩者重量比為36/44 ；
[0053]其制備方法如下:
[0054](I)聚四氟乙烯納米微球和氮化鋁納米顆粒水基混合懸浮液(PTFE-NP/A1N-NP/H20-4)的配置:聚四氟乙烯納米微球(直徑主要分布在300nm)乳液(固含量60wt% )60.0克、氮化鋁納米顆粒(主要粒徑分布在SOOnm) 44.0克，聚丙烯酸銨0.4克，丙烯酸丁酯-丙烯酸異辛酯共聚物8.6克，蒸餾水273.0克，一次性放入燒杯中，在每分鐘8000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下乳化，形成絕對粘度為24mPa-S的聚四氟乙烯納米微球