CN110299497B - 一种静电纺丝锂电池隔膜材料以及5号、7号可充电锂电池 - Google Patents

一种静电纺丝锂电池隔膜材料以及5号、7号可充电锂电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种静电纺丝锂电池隔膜材料，其由如下步骤制备而成：分别将第一原料和第二原料进行真空熔炼得到第一铝合金锭、第二铝合金锭；将第一铝合金锭、第二铝合金锭、金属铝熔化；分别利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉，从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉，从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉；分别对第一铝合金粉、第二铝合金粉、金属铝粉进行热处理；将聚酰亚胺粒料以及PMMA粒料溶于DMF中，得到混合液；分别将经过热处理的第一铝合金粉、第二铝合金粉、金属铝粉溶于混合液，得到第一纺丝液、第二纺丝液、第三纺丝液；以及利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料。

Description

一种静电纺丝锂电池隔膜材料以及5号、7号可充电锂电池
技术领域
本发明是关于新能源技术领域，特别是关于一种静电纺丝锂电池隔膜材料以及5号、7号可充电锂电池。
背景技术
锂系电池分为锂电池和锂离子电池。“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。
现有技术CN107611318B公开了一种硅藻土涂覆无纺布锂离子电池隔膜及其制备方法，属于隔膜材料领域。该方法利用硅藻土多孔特征在无纺布基膜表面构造出均匀的大孔结构，提高隔膜的孔隙率，促进隔膜对电解液的亲和性和持液性，提高锂离子电池大电流充放电过程中的循环稳定性。本发明硅藻土涂覆无纺布隔膜制备方法主要包括，硅藻土与粘结剂、溶剂、改性剂、消泡剂混合制浆(涂覆浆体)和涂覆浆体在无纺布两面均匀涂覆两个步骤。
现有技术CN106229448B公开了一种锂电池隔膜纸及其制备方法。原料组成及各组分质量比例如下：涤纶纤维0％-95％，聚丙烯纤维0％-95％，聚乙烯醇纤维5％-30％。本发明由涤纶纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维构成的锂电池隔膜纸的制备过程如下：(1)纤维原料的筛选(2)纤维原料的称取(3)纤维原料的疏解及打浆(4)浆料的稀释(5)纸页的成型、干燥、热压，制成锂电池隔膜纸。
现有技术CN106229446B公开了一种锂电池多元复合隔膜的一体成型制备方法及隔膜材料，将纳米纤维主材加入有机溶剂中，加热、搅拌，使纳米纤维主材在有机溶剂中溶解均匀，得到纳米纤维主材-有机溶剂饱和溶液；另取有机溶剂，将无机纳米粉体颗粒加入其中并搅拌，得到无机纳米粉体颗粒-有机溶剂浆料；将无机纳米粉体颗粒有机溶剂浆料加入到纳米纤维主材-有机溶剂饱和溶液中，混合搅拌均匀后得到静电纺丝浆料；将静电纺丝浆料在多头静电纺丝设备上进行纺丝，得到由复合纳米纤维组成的复合纤维膜；在纺丝过程中，将液态的有机聚合物涂覆包裹于复合纤维膜之外，得到多元复合隔膜半成品；将多元复合隔膜半成品进行拉伸、冷却、收卷，得到多元复合隔膜成品。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电纺丝锂电池隔膜材料以及5号、7号可充电锂电池，其能够克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种静电纺丝锂电池隔膜材料，该静电纺丝锂电池隔膜材料由如下步骤制备而成：准备铝金属块、钛金属块以及镁金属块；按照第一合金化学式进行配料，得到第一原料，并且按照第二合金化学式进行配料，得到第二原料；对第一原料和第二原料进行真空熔炼，得到第一铝合金锭和第二铝合金锭；将第一铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第一铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉；将第二铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第二铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉；将金属铝置于坩埚中，将坩埚中的铝熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉；对第一铝合金粉进行热处理，对第二铝合金粉进行热处理，并对金属铝粉进行热处理；将聚酰亚胺粒料以及PMMA粒料溶于DMF中，得到混合液；将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第一纺丝液；将经过热处理的第二铝合金粉溶于混合液，得到第二纺丝液；将经过热处理的金属铝粉溶于混合液，得到第三纺丝液；以及以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料。
在一优选的实施方式中，第一合金化学式为：Ti20+xAl80-x，其中，x＝3-6，第一合金化学式为：Ti10+xAl80-x-yMg10+y，其中，x＝1-3，y＝2-4。
在一优选的实施方式中，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉具体为：坩埚出口处第一铝合金液的流速为40-60kg/h，气体流速为200-400m/s，气体压力为20-40MPa，第一铝合金粉的冷凝速度为40000-60000K/s。
在一优选的实施方式中，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉具体为：坩埚出口处第二铝合金液的流速为50-70kg/h，气体流速为300-500m/s，气体压力为30-50MPa，第二铝合金粉的冷凝速度为40000-60000K/s。
在一优选的实施方式中，利用利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉具体为：坩埚出口处金属铝液的流速为70-80kg/h，气体流速为500-600m/s，气体压力为30-50MPa，金属铝粉的冷凝速度为30000-50000K/s。
在一优选的实施方式中，对第一铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为450-500℃，热处理时间为20-30h，对第二铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为500-550℃，热处理时间为30-40h，对金属铝粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为400-450℃，热处理时间为15-25h。
在一优选的实施方式中，在混合液中，聚酰亚胺的浓度为5-10wt％，PMMA的浓度为3-6wt％。
在一优选的实施方式中，在第一纺丝液中，经过热处理的第一铝合金粉的浓度为1-3wt％，在第二纺丝液中，经过热处理的第二铝合金粉的浓度为0.5-1.5wt％，在第三纺丝液中，经过热处理的金属铝粉的浓度为1-2wt％。
在一优选的实施方式中，以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料具体为：纺丝电压为35-45kV，第一纺丝液的推进速度为10-15mL/h，第二纺丝液的推进速度为5-10mL/h，第三纺丝液的推进速度为2-4mL/h，注射器距离接收板的距离为10-15cm。
本发明还提供了一种5号、7号可充电锂电池，该可充电锂电池使用如前述的静电纺丝锂电池隔膜材料作为隔膜层。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：锂电池中主要包括电池正极、负极以及隔膜材料，目前现有技术的研究主要集中在电池正极与负极材料的研究，现有技术已经提出了大量的正极与负极材料，但是对于隔膜材料的研究还很不够，例如现有技术CN107611318B提出的隔膜材料，由于其是硅藻土涂覆的隔膜材料，所以其抗弯折能力比较差，尤其在反复弯折之后，这种材料的表层涂覆容易脱落和损坏，现有技术CN106229448B提出的隔膜材料是一种基于造纸技术的隔膜材料生产方法，这种方法的缺点在于生产过程中比较耗费水资源，与国家政策不符。针对现有技术的问题，本发明提出了一种静电纺丝锂电池隔膜材料及其制备工艺，本发明的静电纺丝锂电池隔膜材料没有表面涂覆，氧化物粒子是“镶嵌”在纺丝纤维中的，所以本发明不存在涂层脱落的问题，本发明的方法不是基于造纸技术的隔膜纸制造方法，所以本发明的方法更环保、更符合国家政策，此外，本发明的静电纺丝锂电池隔膜材料的各方面性能也比较优秀。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。
图2是根据本发明一实施方式的第一铝合金粉的SEM照片。
图3是根据本发明一实施方式的第二铝合金粉的SEM照片。
图4是根据本发明一实施方式的静电纺丝锂电池隔膜材料的SEM照片。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。如图所示，本发明的静电纺丝锂电池隔膜材料的制备方法包括如下步骤：
步骤101：准备铝金属块、钛金属块以及镁金属块；
步骤102：按照第一合金化学式进行配料，得到第一原料，并且按照第二合金化学式进行配料，得到第二原料；
步骤103：对第一原料和第二原料进行真空熔炼，得到第一铝合金锭和第二铝合金锭；
步骤104：将第一铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第一铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉；
步骤105：将第二铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第二铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉；
步骤106：将金属铝置于坩埚中，将坩埚中的铝熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉；
步骤107：对第一铝合金粉进行热处理，对第二铝合金粉进行热处理，并对金属铝粉进行热处理；
步骤108：将聚酰亚胺粒料以及PMMA粒料溶于DMF中，得到混合液；
步骤109：将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第一纺丝液；
步骤110：将经过热处理的第二铝合金粉溶于混合液，得到第二纺丝液；
步骤111：将经过热处理的金属铝粉溶于混合液，得到第三纺丝液；以及
步骤112：以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料。
实施例1
静电纺丝锂电池隔膜材料由如下步骤制备而成：准备铝金属块、钛金属块以及镁金属块；按照第一合金化学式进行配料，得到第一原料，并且按照第二合金化学式进行配料，得到第二原料；对第一原料和第二原料进行真空熔炼，得到第一铝合金锭和第二铝合金锭；将第一铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第一铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉；将第二铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第二铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉；将金属铝置于坩埚中，将坩埚中的铝熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉；对第一铝合金粉进行热处理，对第二铝合金粉进行热处理，并对金属铝粉进行热处理；将聚酰亚胺粒料以及PMMA粒料溶于DMF中，得到混合液；将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第一纺丝液；将经过热处理的第二铝合金粉溶于混合液，得到第二纺丝液；将经过热处理的金属铝粉溶于混合液，得到第三纺丝液；以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料。第一合金化学式为：Ti20+xAl80-x，其中，x＝3，第一合金化学式为：Ti10+xAl80-x-yMg10+y，其中，x＝1，y＝2。利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉具体为：坩埚出口处第一铝合金液的流速为40kg/h，气体流速为200m/s，气体压力为20MPa，第一铝合金粉的冷凝速度为40000K/s。利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉具体为：坩埚出口处第二铝合金液的流速为50kg/h，气体流速为300m/s，气体压力为30MPa，第二铝合金粉的冷凝速度为40000K/s。利用利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉具体为：坩埚出口处金属铝液的流速为70kg/h，气体流速为500m/s，气体压力为30MPa，金属铝粉的冷凝速度为30000K/s。对第一铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为450℃，热处理时间为20h，对第二铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为500℃，热处理时间为30h，对金属铝粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为400℃，热处理时间为15h。在混合液中，聚酰亚胺的浓度为5wt％，PMMA的浓度为3wt％。在第一纺丝液中，经过热处理的第一铝合金粉的浓度为1wt％，在第二纺丝液中，经过热处理的第二铝合金粉的浓度为0.5wt％，在第三纺丝液中，经过热处理的金属铝粉的浓度为1wt％。以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料具体为：纺丝电压为35kV，第一纺丝液的推进速度为10mL/h，第二纺丝液的推进速度为5mL/h，第三纺丝液的推进速度为2mL/h，注射器距离接收板的距离为10cm。
实施例2
静电纺丝锂电池隔膜材料由如下步骤制备而成：准备铝金属块、钛金属块以及镁金属块；按照第一合金化学式进行配料，得到第一原料，并且按照第二合金化学式进行配料，得到第二原料；对第一原料和第二原料进行真空熔炼，得到第一铝合金锭和第二铝合金锭；将第一铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第一铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉；将第二铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第二铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉；将金属铝置于坩埚中，将坩埚中的铝熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉；对第一铝合金粉进行热处理，对第二铝合金粉进行热处理，并对金属铝粉进行热处理；将聚酰亚胺粒料以及PMMA粒料溶于DMF中，得到混合液；将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第一纺丝液；将经过热处理的第二铝合金粉溶于混合液，得到第二纺丝液；将经过热处理的金属铝粉溶于混合液，得到第三纺丝液；以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料。第一合金化学式为：Ti20+xAl80-x，其中，x＝6，第一合金化学式为：Ti10+xAl80-x-yMg10+y，其中，x＝3，y＝4。利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉具体为：坩埚出口处第一铝合金液的流速为60kg/h，气体流速为400m/s，气体压力为40MPa，第一铝合金粉的冷凝速度为60000K/s。利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉具体为：坩埚出口处第二铝合金液的流速为70kg/h，气体流速为500m/s，气体压力为50MPa，第二铝合金粉的冷凝速度为60000K/s。利用利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉具体为：坩埚出口处金属铝液的流速为80kg/h，气体流速为600m/s，气体压力为50MPa，金属铝粉的冷凝速度为50000K/s。对第一铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为500℃，热处理时间为30h，对第二铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为550℃，热处理时间为40h，对金属铝粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为450℃，热处理时间为25h。在混合液中，聚酰亚胺的浓度为10wt％，PMMA的浓度为6wt％。在第一纺丝液中，经过热处理的第一铝合金粉的浓度为3wt％，在第二纺丝液中，经过热处理的第二铝合金粉的浓度为1.5wt％，在第三纺丝液中，经过热处理的金属铝粉的浓度为2wt％。以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料具体为：纺丝电压为45kV，第一纺丝液的推进速度为15mL/h，第二纺丝液的推进速度为10mL/h，第三纺丝液的推进速度为4mL/h，注射器距离接收板的距离为15cm。
实施例3
静电纺丝锂电池隔膜材料由如下步骤制备而成：准备铝金属块、钛金属块以及镁金属块；按照第一合金化学式进行配料，得到第一原料，并且按照第二合金化学式进行配料，得到第二原料；对第一原料和第二原料进行真空熔炼，得到第一铝合金锭和第二铝合金锭；将第一铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第一铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉；将第二铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第二铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉；将金属铝置于坩埚中，将坩埚中的铝熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉；对第一铝合金粉进行热处理，对第二铝合金粉进行热处理，并对金属铝粉进行热处理；将聚酰亚胺粒料以及PMMA粒料溶于DMF中，得到混合液；将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第一纺丝液；将经过热处理的第二铝合金粉溶于混合液，得到第二纺丝液；将经过热处理的金属铝粉溶于混合液，得到第三纺丝液；以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料。第一合金化学式为：Ti20+xAl80-x，其中，x＝5，第一合金化学式为：Ti10+xAl80-x-yMg10+y，其中，x＝2，y＝3。利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉具体为：坩埚出口处第一铝合金液的流速为50kg/h，气体流速为300m/s，气体压力为30MPa，第一铝合金粉的冷凝速度为50000K/s。利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉具体为：坩埚出口处第二铝合金液的流速为60kg/h，气体流速为400m/s，气体压力为40MPa，第二铝合金粉的冷凝速度为50000K/s。利用利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉具体为：坩埚出口处金属铝液的流速为75kg/h，气体流速为550m/s，气体压力为40MPa，金属铝粉的冷凝速度为40000K/s。对第一铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为470℃，热处理时间为25h，对第二铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为520℃，热处理时间为35h，对金属铝粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为420℃，热处理时间为20h。在混合液中，聚酰亚胺的浓度为7wt％，PMMA的浓度为4wt％。在第一纺丝液中，经过热处理的第一铝合金粉的浓度为2wt％，在第二纺丝液中，经过热处理的第二铝合金粉的浓度为1wt％，在第三纺丝液中，经过热处理的金属铝粉的浓度为1.5wt％。以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料具体为：纺丝电压为40kV，第一纺丝液的推进速度为12mL/h，第二纺丝液的推进速度为7mL/h，第三纺丝液的推进速度为3mL/h，注射器距离接收板的距离为12cm。
比较例1
与实施例1不同点在于：将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第一纺丝液；将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第二纺丝液；将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第三纺丝液。
比较例2
与实施例1不同点在于：第一合金化学式为：Ti20+xAl80-x，其中，x＝8。
比较例3
与实施例1不同点在于：第一合金化学式为：Ti10+xAl80-x-yMg10+y，其中，x＝4，y＝5。
比较例4
与实施例1不同点在于：利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉具体为：坩埚出口处第一铝合金液的流速为30kg/h，气体流速为100m/s，气体压力为50MPa。
比较例5
与实施例1不同点在于：利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉具体为：坩埚出口处第二铝合金液的流速为40kg/h，气体流速为200m/s，气体压力为60MPa。
比较例6
与实施例1不同点在于：利用利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉具体为：坩埚出口处金属铝液的流速为100kg/h，气体流速为800m/s，气体压力为60MPa。
比较例7
与实施例1不同点在于：对第一铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为520℃，热处理时间为40h。
比较例8
与实施例1不同点在于：对第二铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为600℃，热处理时间为45h。
比较例9
与实施例1不同点在于：对金属铝粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为500℃，热处理时间为30h。
比较例10
与实施例1不同点在于：在混合液中，聚酰亚胺的浓度为12wt％，PMMA的浓度为8wt％。
比较例11
与实施例1不同点在于：在第一纺丝液中，经过热处理的第一铝合金粉的浓度为5wt％。
比较例12
与实施例1不同点在于：在第二纺丝液中，经过热处理的第二铝合金粉的浓度为5wt％。
比较例13
与实施例1不同点在于：在第三纺丝液中，经过热处理的金属铝粉的浓度为5wt％。
比较例14
与实施例1不同点在于：以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料具体为：纺丝电压为30kV，注射器距离接收板的距离为5cm。
比较例15
与实施例1不同点在于：第一纺丝液的推进速度为5mL/h，第二纺丝液的推进速度为5mL/h，第三纺丝液的推进速度为5mL/h。
对实施例1-3以及比较例1-15制备的复合隔膜进行离子电导率(mS/cm)以及拉伸强度(MPa)测试。测试方法依据相关国家标准进行。
表1
Figure BDA0002122185640000131
Figure BDA0002122185640000141
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (1)

1.一种静电纺丝锂电池隔膜材料，所述静电纺丝锂电池隔膜材料由如下步骤制备而成：准备铝金属块、钛金属块以及镁金属块；按照第一合金化学式进行配料，得到第一原料，并且按照第二合金化学式进行配料，得到第二原料；对第一原料和第二原料进行真空熔炼，得到第一铝合金锭和第二铝合金锭；将第一铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第一铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉；将第二铝合金锭置于坩埚中，将坩埚中的第二铝合金锭熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉；将金属铝置于坩埚中，将坩埚中的铝熔化，利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉；对第一铝合金粉进行热处理，对第二铝合金粉进行热处理，并对金属铝粉进行热处理；将聚酰亚胺粒料以及PMMA粒料溶于DMF中，得到混合液；将经过热处理的第一铝合金粉溶于混合液，得到第一纺丝液；将经过热处理的第二铝合金粉溶于混合液，得到第二纺丝液；将经过热处理的金属铝粉溶于混合液，得到第三纺丝液；以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料，第一合金化学式为：Ti20+xAl80-x，其中，x＝3，第一合金化学式为：Ti10+xAl80-x-yMg10+y，其中，x＝1，y＝2，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第一铝合金液，得到第一铝合金粉具体为：坩埚出口处第一铝合金液的流速为40kg/h，气体流速为200m/s，气体压力为20MPa，第一铝合金粉的冷凝速度为40000K/s，利用气流喷射从坩埚出口处流出的第二铝合金液，得到第二铝合金粉具体为：坩埚出口处第二铝合金液的流速为50kg/h，气体流速为300m/s，气体压力为30MPa，第二铝合金粉的冷凝速度为40000K/s，利用利用气流喷射从坩埚出口处流出的金属铝液，得到金属铝粉具体为：坩埚出口处金属铝液的流速为70kg/h，气体流速为500m/s，气体压力为30MPa，金属铝粉的冷凝速度为30000K/s，对第一铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为450℃，热处理时间为20h，对第二铝合金粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为500℃，热处理时间为30h，对金属铝粉进行热处理的具体工艺为：热处理气氛为空气，热处理温度为400℃，热处理时间为15h，在混合液中，聚酰亚胺的浓度为5wt％，PMMA的浓度为3wt％，在第一纺丝液中，经过热处理的第一铝合金粉的浓度为1wt％，在第二纺丝液中，经过热处理的第二铝合金粉的浓度为0.5wt％，在第三纺丝液中，经过热处理的金属铝粉的浓度为1wt％，以第一纺丝液、第二纺丝液以及第三纺丝液为原料，利用同轴静电纺丝法形成静电纺丝锂电池隔膜材料具体为：纺丝电压为35kV，第一纺丝液的推进速度为10mL/h，第二纺丝液的推进速度为5mL/h，第三纺丝液的推进速度为2mL/h，注射器距离接收板的距离为10cm，所述静电纺丝锂电池隔膜材料的离子电导率为10.3mS/cm，拉伸强度为21.1MPa。
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