CN107565081B - 一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜及其应用，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的组成包括：0.1～100wt%羟基磷灰石超长纳米线、0～30wt%无机添加剂和0～50wt%纤维添加剂，优选包括1～99wt%羟基磷灰石超长纳米线、0～30wt%无机添加剂和1～50wt%纤维添加剂。本发明所要解决的技术问题是提高电池隔膜的耐高温性能和阻燃性能，改善电池隔膜对电解液的浸润和吸附性能，进而提高电池的性能和安全性。

Description

一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜及其应用

技术领域

本发明涉及一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜及其应用，属于电池材料制备领域。

背景技术

锂电池(包含锂离子电池和锂金属电池)和钠电池(包含钠离子电池和钠金属电池)具有高能量密度、高功率密度和长循环寿命等诸多优点，因而在便携式电子设备、新型动力电池与储能电池等领域得到广泛应用。电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四部分组成，其中隔膜作为电池内部的关键组件其成本约占电池总成本的1/5。在电池中，隔膜主要具有防止正负电极直接接触、防止电池短路、以及传输离子的作用。隔膜的性能直接决定电池的界面结构、内阻等性质，进而直接影响电池的容量、倍率性能、循环寿命及安全性能。另外，电池隔膜的高低温性质还决定着电池正常工作的耐受温度区间。

目前商品化的电池隔膜主要是聚烯烃类单层或多层复合隔膜。此类隔膜的优点是价格便宜，力学性能好，且具有较好的电化学稳定性。但是这类隔膜也存在着许多不足之处，例如：(1)用作电池隔膜的聚烯烃类材料的结晶度高而极性小，但电解液中使用的是高极性有机溶剂，因此聚烯烃类隔膜对电解液的亲和性差，几乎不能被电解液所润湿，即电解液仅仅只是以液态的形式存在于隔膜的孔隙中，并不能得到有效的吸附，因此容易造成电解液的泄露和损失，进而影响电池的容量、倍率和循环寿命等电化学性能；(2)由于常温下没有合适的溶剂可以有效地溶解聚烯烃类材料，因此多采用熔融拉伸法来制备聚烯烃类材料多孔隔膜，拉伸法不仅对材料加工设备的要求高，而且因为要保证隔膜具有一定的力学强度，所以很难获得高孔隙率的隔膜(一般聚烯烃类隔膜的孔隙率小于60％)，使得离子在聚烯烃类隔膜中无法进行快速的传输和扩散，导致电池的内阻大；(3)聚烯烃类材料的耐高温性能较差(如，聚乙烯隔膜的熔点为130℃)，在较高温度时容易收缩或熔融，导致正极和负极直接接触，造成电池短路，从而引发电池起火或爆炸等事故，电池的安全性存在隐患；(4)聚烯烃类材料在生产过程中需要使用化石燃料作为原料，属于不可再生资源，不利于能源的可持续利用，而且聚烯烃类材料难以自然降解，可能会造成环境污染；(5)随着电池的不断发展，电动汽车用电池、大容量可快速充放电电池以及一些需要在特殊环境下工作的特种电池(如高温环境)对隔膜材料的性能也提出了更高的要求，如较佳的电解液浸润性能和吸附性能、均匀的孔隙分布、较快的离子传输和扩散能力、良好的热稳定性和阻燃性能等。因此，发展新型高性能电池隔膜具有重要的应用价值和经济社会价值。

发明内容

针对现有聚烯烃类电池隔膜具有孔隙率低、对电解液浸润性差、热温定性低等问题，本发明的目的在于提供一种具有较佳的电解液浸润和吸附性能、均匀的孔隙分布、较快的离子传输和扩散能力、良好的热稳定性和阻燃性能的电池隔膜，以提高电池隔膜的耐温性能和阻燃性能，改善隔膜对电解液的浸润和吸附性能，进而提高电池的性能和安全性。

一方面，本发明提供了一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的组分包括：0.1～100wt％羟基磷灰石超长纳米线、0～30wt％无机添加剂和0～50wt％纤维添加剂，优选包括1～99wt％羟基磷灰石超长纳米线、0～30wt％无机添加剂和1～50wt％纤维添加剂。

羟基磷灰石作为一种无机矿物，是人体和其它脊椎动物骨骼和牙齿的主要无机成分，具有良好的稳定性，环境友好，耐高温，不燃烧，广泛存在于自然界中。本发明首次以羟基磷灰石超长纳米线作为主要原料制成电池隔膜，具有优异的耐高温和阻燃性能，可以显著提高电池的安全性。

较佳地，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的厚度为5～1000微米。

较佳地，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的抗拉强度为5～100MPa，优选5～80MPa，孔隙率为40～95％，电解液吸附率为50～500％。

第二方面，本发明还提供了一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜包括多孔基材、以及附着于多孔基材表面的羟基磷灰石超长纳米线涂层，所述羟基磷灰石超长纳米线涂层的组分包括：0.1～100％羟基磷灰石超长纳米线、0～30％无机添加剂和0～50％纤维添加剂。

本发明所提供的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，包括多孔基材和以附着于所述多孔基材表面的羟基磷灰石超长纳米线涂层，其具有优良的热稳定性和耐高温性能，不燃烧，阻燃性能好，电解液浸润性能好，电解液吸附量高，可有效提高电池的性能，扩展电池的工作温度区间，提高电池的安全性。

较佳地，所述多孔基材的厚度为10～50微米，孔隙率为30～90％。

较佳地，所述羟基磷灰石超长纳米线涂层的厚度为1～100微米。

本发明中所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜(如无特殊说明，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜为上述两种电池隔膜中的一种)，较佳地，所述羟基磷灰石超长纳米线的直径为5～200纳米，长度为20～2000微米。

较佳地，所述纤维添加剂为玻璃纤维、植物纤维、陶瓷纤维和有机纤维中的至少一种，所述无机添加剂为硅酸钠、焦磷酸钾、氯化铝、硫酸铝、硼酸、氢氧化铝、硼砂、聚硅酸盐和多聚磷酸盐中的至少一种。

第三方面，本发明还提供了一种上述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的制备方法，包括：

将0.1～100％羟基磷灰石超长纳米线、0～30％无机添加剂和0～50％纤维添加剂与溶剂混合，得到羟基磷灰石超长纳米线浆料；将所得羟基磷灰石超长纳米线浆料进行抽滤成膜、分离和干燥，得到所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜；

或者将所得羟基磷灰石超长纳米线浆料涂覆在多孔基底上，经干燥后，得到所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

较佳地，所述溶剂为水、低分子量醇、多元醇、烷烃溶剂和聚合物溶剂中的至少一种。

第四方面，本发明还提供了一种包括上述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的电池。

本发明的有益之处在于，本发明所要解决的技术问题是提高电池隔膜的耐高温性能和阻燃性能，改善电池隔膜对电解液的浸润和吸附性能，进而提高电池的性能和安全性。本发明所提供的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜具有优异的性能：例如，优良的热稳定性和耐高温性能，不燃烧，阻燃性能好，电解液浸润性能好，电解液吸附量高，可有效提高电池的性能，扩展电池的工作温度区间，提高电池的安全性。

附图说明

图1为对比例1聚丙烯电池隔膜和实施例2制备的羟基磷灰石超长纳米线复合电池隔膜在酒精灯火焰上加热前后的数码照片，其中(a)为聚丙烯电池隔膜、(b)聚丙烯电池隔膜放在酒精灯火焰上加热燃烧后、(c)羟基磷灰石超长纳米线复合电池隔膜、(d)羟基磷灰石超长纳米线复合电池隔膜放在酒精灯火焰上加热，表现出优良的耐高温和耐火性能；

图2为采用实施例2制备的羟基磷灰石超长纳米线复合电池隔膜组装的电池，在150℃可以正常工作，点亮LED灯泡的图片；

图3为采用对比例1聚丙烯电池隔膜和实施例3制备的羟基磷灰石超长纳米线复合电池隔膜组装的磷酸铁锂-石墨电池的在1C倍率下的循环实验数据。

具体实施方式

以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明中所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜由羟基磷灰石超长纳米线作为主要原料制备而成，所述羟基磷灰石超长纳米线在电池隔膜中的重量百分数可为1～99％，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜还包括0～30％无机添加剂和1～50％纤维添加剂。所述羟基磷灰石超长纳米线的直径为5～200纳米，长度为20～2000微米。上述所制备的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的厚度可为5～1000微米，抗拉强度为5～100MPa，孔隙率为40％～95％，电解液吸附率为50％～500％。

本发明中羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜也可由普通电池隔膜或其它具有电池隔膜功能多孔基底(多孔基材)通过复合羟基磷灰石超长纳米线涂层制备得到，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜可以包括多孔基材、以及附着于多孔基材表面的羟基磷灰石超长纳米线涂层。其中，所述羟基磷灰石超长纳米线涂层由羟基磷灰石超长纳米线作为主要原料制备而成，其组分包括：0.1～100％羟基磷灰石超长纳米线、0～30％无机添加剂和0～50％纤维添加剂。所述多孔基材的厚度可为10～50微米，孔隙率为30～90％。所述羟基磷灰石超长纳米线涂层的厚度可为1～100微米。其中多孔基材包括但不仅限于普通电池隔膜或其它具有电池隔膜功能的多孔基底，例如聚丙烯电池隔膜、聚乙烯隔膜、聚酰亚胺多孔基底等。上述所制备的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的孔隙率为30％～90％，电解液吸附率为40％～400％。

以下示例性地说明本发明提供的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的制备方法。

本发明所述羟基磷灰石超长纳米线可以采用溶剂热法、水热法或任一合适的方法制备，可参考已公开的专利和文献报道的方法制备，例如：朱英杰，路丙强，陈峰，高柔韧性耐高温不燃的羟基磷灰石纸及其制备方法，专利号ZL201310687363.2；Yong-Gang Zhang,Ying-Jie Zhu Feng Chen,Jin Wu,Materials Letters,144,135-137(2015)；Ying-YingJiang,Ying-Jie Zhu,Feng Chen,Jin Wu,Ceramics International,41,6098-6102(2015)；Heng Li,Ying-Jie Zhu,Ying-Ying Jiang,Ya-Dong Yu,Feng Chen,Li-YingDong,Jin Wu,ChemNanoMat,3,259-268(2017)。所述溶剂热法包括：(1)将脂肪酸和醇混合，搅拌下加入水溶性钙盐水溶液和强碱水溶液形成脂肪酸钙前驱体，所述脂肪酸为中链或长链脂肪酸，优选为硬脂酸、月硅酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、癸酸、辛酸、棕榈酸和肉豆蔻酸中的至少一种，更优选为硬脂酸、月硅酸、油酸、亚油酸、亚麻酸中的至少一种；(2)加入水溶性磷源水溶液，于100～250℃进行溶剂热反应1小时～7天；(3)所得产物离心分离，用乙醇和水洗涤得到所述羟基磷灰石超长纳米线。所述脂肪酸和水溶性钙盐的摩尔比可为1：5～100：1。所述水溶性钙盐包括氯化钙、硫酸钙、醋酸钙、硝酸钙等及其水合物，所述水溶性钙盐水溶液摩尔浓度可为0.01～10摩尔/升。所述脂肪酸和强碱的摩尔比可为1：10～10：1。所述强碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和/或氢氧化钙，所述强碱水溶液的摩尔浓度可为0.01～10摩尔/升。所述水溶性钙盐和水溶性磷源摩尔比可为1：10～10：1。所述水溶性磷源包括磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵及其水合物，所述水溶性磷源水溶液的摩尔浓度可为0.01～10摩尔/升。所述醇包括乙醇、甲醇、丙醇、异丙醇和/或丁醇。本发明也可以采用其它合适的制备方法，所采用方法只要能够制备出所述羟基磷灰石超长纳米线即可。

制备羟基磷灰石超长纳米线浆料。将羟基磷灰石超长纳米线、无机添加剂和纤维添加剂、溶剂按一定比例混合，得到分散均匀的羟基磷灰石超长纳米线浆料,所述羟基磷灰石超长纳米线在电池隔膜中的重量百分数为0.1～100％，优选1～99％。所述纤维添加剂包括但不局限于玻璃纤维、植物纤维、陶瓷纤维(例如，氧化铝纤维等)、有机纤维中的一种或多种，所述纤维添加剂在电池隔膜中的重量百分数为0～50％，优选1～50％。所述无机添加剂包括但不局限于硅酸钠、焦磷酸钾、氯化铝、硫酸铝、硼酸、氢氧化铝、硼砂、聚硅酸盐、多聚磷酸盐中的一种或多种，所述无机添加剂在电池隔膜中的重量百分数为0～30％。所述溶剂包括但不局限于水、低分子量醇、多元醇、烷烃溶剂、聚合物溶剂中的一种或多种。

对羟基磷灰石超长纳米线浆料进行抽滤成膜、分离、干燥。具体来说，将上述得到的羟基磷灰石超长纳米线浆料在抽滤机上进行抽滤、分离，得到湿态的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

或者采用羟基磷灰石超长纳米线浆料在普通电池隔膜或其它具有电池隔膜功能的多孔基底(多孔基材)上进行涂覆操作。具体来说，将上述得到的羟基磷灰石超长纳米线浆料通过喷涂或涂布等方式涂覆到普通电池隔膜或其它具有电池隔膜功能多孔基底(多孔基材)上，得到湿态的羟基磷灰石超长纳米线涂层。

干燥及后处理。将上述湿态羟基磷灰石超长纳米线基薄膜或涂覆有湿态羟基磷灰石超长纳米线涂层的电池隔膜(涂覆有湿态羟基磷灰石超长纳米线涂层的多孔基材)进行烘干、辊压，即可得到羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

本发明制备的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的应用包括锂离子电池、锂金属电池(含锂硫、锂空气电池)、钠离子电池、钠金属电池、钾离子电池、钾金属电池以及其它动力和储能用电池等领域。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

实施例1

在室温下，取10g浓度为3mg/g羟基磷灰石超长纳米线浆料并将其分散在40mL去离子水中，加入0.6g浓度为5‰植物纤维水悬浮液，搅拌30分钟后，将其置于直径45毫米的砂芯漏斗上进行抽滤，经分离、干燥后即得到一片直径为45毫米、厚度约为49微米的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

实施例2

在室温下，将200g浓度为3mg/g的羟基磷灰石超长纳米线浆料分散在1200mL去离子水中，搅拌均匀，然后加入18g浓度为5‰植物纤维水悬浮液，继续搅拌30分钟，置于直径为20厘米抄片器上抽滤、分离，经干燥后即得到一片直径为20厘米、厚度约为60微米的羟基磷灰石超长纳米线基复合电池隔膜。图1中(c)和(d)为本实施例制备的羟基磷灰石超长纳米线基复合电池隔膜在酒精灯火焰上灼烧前后的数码照片，可以看出羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜具有优异的耐高温性能和阻燃性能。

实施例3

在室温下，将10g浓度为3mg/g羟基磷灰石超长纳米线浆料分散在50mL去离子水中，搅拌均匀，然后加入0.9g浓度为5‰植物纤维水悬浮液，继续搅拌30分钟，将其置于直径为50毫米砂芯漏斗进行抽滤，经分离、干燥后即可得到一片直径50毫米、厚度约为56微米的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

实施例4

在室温下，将100g浓度为6mg/g的羟基磷灰石超长纳米线浆料分散在2400mL去离子水中，搅拌均匀，然后加入10g浓度为10‰玻璃纤维水悬浮液(玻璃纤维质量为100mg)，继续搅拌30分钟，置于直径为20厘米抄片器上抽滤、分离、干燥后，即得到一片直径为20厘米、厚度约为62微米的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

实施例5

在室温下，将100g浓度为6mg/g的羟基磷灰石超长纳米线浆料分散在2400mL去离子水中，搅拌均匀，然后加入10g浓度为10‰氧化铝纤维水悬浮液(氧化铝纤维的质量为100mg)，继续搅拌30分钟，置于直径为20厘米抄片器上抽滤、分离、干燥后，即得到一片直径为20厘米、厚度约为65微米的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

实施例6

在室温下，将100g浓度为6mg/g的羟基磷灰石超长纳米线浆料分散在2400mL去离子水中，搅拌均匀，加入10g浓度为10‰玻璃纤维水悬浮液(玻璃纤维的质量为100mg)，然后再加入20mL硅酸钠(硅酸钠0.244g)水溶液、20mL硫酸铝(硫酸铝1.369g)水溶液，继续搅拌30分钟，置于直径为20厘米抄片器上抽滤、分离、干燥后，即得到一片直径为20厘米、厚度约为70微米的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

实施例7

在室温下，将50g浓度为12mg/g的羟基磷灰石超长纳米线浆料分散在2000mL去离子水中，搅拌均匀，加入20g浓度为5‰植物纤维水悬浮液(植物纤维的质量为100mg)，然后再加入40mL硅酸钠(硅酸钠0.488g)水溶液、100mL硫酸铝(硫酸铝3.422g)水溶液，50mL硼酸(硼酸0.309g)水溶液、继续搅拌30分钟，置于直径为20厘米抄片器上抽滤、分离、干燥后，即得到一片直径为20厘米、厚度约为75微米的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜。

实施例8

在室温下，将20g浓度为3％羟基磷灰石超长纳米线浆料分散在50mL去离子水中，搅拌均匀，然后加入10g浓度为10‰玻璃纤维水悬浮液(玻璃纤维的质量为100mg)，继续搅拌30分钟，得到羟基磷灰石超长纳米线浆料；将所得羟基磷灰石超长纳米线浆料采用涂布的方式涂覆到聚丙烯电池隔膜(厚度为28微米，孔隙率为47％)上下二个表面(10cm×20cm)，经干燥后，得到所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，羟基磷灰石超长纳米线涂层的厚度约为30微米。

对比例1

采用商业化的聚丙烯电池隔膜(厚度为28微米，孔隙率为47％)作为对比；

通过比较对比例1和实施例3可知，羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜具有优异的性能。

对上述实施例1～8和对比例1中的隔膜进行性能测试和表征。

膜厚度：采用厚度测试仪测量电池隔膜的厚度，在隔膜上任意取5个点测量，计算平均值。

抗拉强度：采用万能力学试验机(Drick,DRK-101B)测试所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜和对比例隔膜的抗拉强度。具体来说，将隔膜裁剪成长为50豪米、宽为15豪米的矩形样品，将矩形样品的两端夹在万能力学试验机上进行抗拉强度测试，夹具的移动速度为2毫米/分钟，夹头间距为10毫米。

孔隙率：把电池隔膜浸泡在正丁醇中1个小时，然后根据以下公式计算：

孔隙率(％)＝(Δm/ρ)/V₀×100％；

其中，Δm为隔膜吸附正丁醇后的重量与隔膜初始重量的差，V₀为隔膜的体积，ρ为正丁醇的密度。分别测量3次，计算平均值。

电解液吸附率：把电池隔膜浸泡在电解液(电解液是浓度为1M LiPF₆，溶剂为体积比是1：1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯)中30分钟，然后按照以下公式计算：

电解液吸附率(％)＝(M-M₀)/M₀×100％；

其中，M₀为隔膜的初始重量，M为隔膜吸附电解液后的重量。分别测量3次，计算平均值。

表1为本发明实施例1～8所制备的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜和对比例1聚丙烯隔膜的性质参数：

电池性能测试

(1)电池正极的制备。取0.35g正极活性物质磷酸铁锂，0.05g导电碳Super P,加入1mL质量浓度为5％的偏二氟乙烯溶液(溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮)，在研钵中研磨成均匀的浆料。采用100μm刮刀将该浆料均匀涂覆在铝箔上，并置于75℃的真空烘箱中干燥24小时。干燥完成后，将该极片进行辊压、冲片，得到直径为12mm的正极片，极片活性物质的载量约为1mg/cm²,用于高温性能测试(150℃)。室温下全电池(磷酸铁锂-石墨电池)测试的正极材料为高载量磷酸铁锂正极，载量为18mg/cm²，尺寸为4cm×5cm；

(2)电池负极的制备。在高温(150℃)测试中，所使用的电池负极为金属锂箔，直径为12mm，厚度为2mm.室温下全电池(磷酸铁锂-石墨电池)测试的负极为高载量石墨负极,尺寸为4cm×5cm；

(3)电池的组装。在充满氩气的手套箱中，将上述负极片、电池隔膜依次装入电池壳中，滴加100μL电解液，装入正极片，将电池壳密封后即得到所述电池。室温下测试用电解液是浓度为1M LiPF₆，溶剂为体积比是1：1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯。高温(150℃)测试用电解液为耐高温电解液LX-0081。

图2为采用实施例3制备的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜组装的磷酸铁锂电池在150℃工作的数码照片，可以看出，采用羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜可以大幅扩展电池的工作温度范围，该电池在150℃的高温下可以正常工作，可以点亮LED灯泡，可大大提高电池的安全性能。图3为采用实施例3制备的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜制备的磷酸铁锂-石墨电池在室温下按1C(140mAh g^-1电流密度)倍率充放电的循环性能实验数据，表明采用羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜制备的磷酸铁锂-石墨电池具有优异的性能。

Claims (11)

1.一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，其特征在于，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的组成包括：0.1～100wt%羟基磷灰石超长纳米线、0～30wt%无机添加剂和0～50wt%纤维添加剂；所述羟基磷灰石超长纳米线的直径为5～200纳米，长度为20～2000微米；所述无机添加剂为硅酸钠、焦磷酸钾、氯化铝、硫酸铝、硼酸、氢氧化铝、硼砂、聚硅酸盐和多聚磷酸盐中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，其特征在于，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的组成包括1～99wt%羟基磷灰石超长纳米线、0～30wt%无机添加剂和1～50wt%纤维添加剂。

3.根据权利要求1所述的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，其特征在于，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的厚度为 5～1000微米。

4.根据权利要求1所述的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的抗拉强度为5～100 MPa，孔隙率为40～95%，电解液吸附率为50～500%。

5.一种羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，其特征在于，所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜包括多孔基材、以及附着于多孔基材表面的羟基磷灰石超长纳米线涂层，所述羟基磷灰石超长纳米线涂层的组分包括：0.1～100%羟基磷灰石超长纳米线、0～30%无机添加剂和0～50%纤维添加剂；所述羟基磷灰石超长纳米线的直径为5～200纳米，长度为20～2000微米；所述无机添加剂为硅酸钠、焦磷酸钾、氯化铝、硫酸铝、硼酸、氢氧化铝、硼砂、聚硅酸盐和多聚磷酸盐中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，其特征在于，所述多孔基材的厚度为10～50微米，孔隙率为30～90%。

7.根据权利要求5所述的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，其特征在于，所述羟基磷灰石超长纳米线涂层的厚度为1～100微米。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜，其特征在于，所述纤维添加剂为玻璃纤维、植物纤维、陶瓷纤维和有机纤维中的至少一种。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括：

将0.1～100%羟基磷灰石超长纳米线、0～30%无机添加剂和0～50%纤维添加剂和溶剂混合，得到羟基磷灰石超长纳米线浆料；将所得羟基磷灰石超长纳米线浆料进行抽滤成膜、分离和干燥，得到所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜；

或者将所得羟基磷灰石超长纳米线浆料涂覆在多孔基材上，再经干燥后，得到所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜；

所述羟基磷灰石超长纳米线的直径为5～200纳米，长度为20～2000微米；所述无机添加剂为硅酸钠、焦磷酸钾、氯化铝、硫酸铝、硼酸、氢氧化铝、硼砂、聚硅酸盐和多聚磷酸盐中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、多元醇和烷烃溶剂中的至少一种。

11.一种包括权利要求1-8中任一项所述羟基磷灰石超长纳米线基耐高温电池隔膜的电池。