CN111916622A - 一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜及其制备方法 - Google Patents

一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本文公开了一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜及其制备方法。首先通过静电纺丝法制备耐高温聚合物纳米纤维膜，然后通过涂胶工艺或者辊压工艺复合于市售的聚烯烃单面无机涂层隔膜的非无机涂层一侧，最终得到一面为无机涂层，一面为纳米纤维膜的多功能双面异质Janus隔膜。该复合隔膜中，无机涂层可增加隔膜整体耐锂枝晶穿刺性，纳米纤维层提供高温尺寸稳定性，高保液性，聚烯烃隔膜除了正常温度下的隔膜作用，高温下可起到闭孔作用，防止电池内部短路。本发明工艺过程简单易行，纳米纤维层与聚烯烃隔膜层之间粘结强度高，热尺寸稳定性和电解液浸润性优异，应用前景良好。

Description

一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜及其制备方法
技术领域
本发明属于新型锂离子电池隔膜技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜及其制备方法。
背景技术
锂离子电池隔膜是锂离子电池中的重要组成部分，一方面保证离子传输，另一方面隔离正负极，防止短路。近年来，随着新能源汽车等领域的发展，锂离子电池的容量和功率不断提升，其安全性受到越来越广泛的关注。而传统的聚烯烃隔膜如PP、PE由于其较低的熔点、较差的热尺寸稳定性以及对电解液较差的润湿性等缺点，对电池的安全性有很大影响，成为限制动力锂离子电池发展的短板。因此，兼具高机械强度，高耐温性、高浸润性的新型锂离子电池隔膜对于大容量高比能的锂离子电池尤为重要。
针对这一问题，人们在聚烯烃隔膜的基础上开发了陶瓷涂覆改性聚烯烃复合隔膜，即将氧化铝、氧化硅、勃姆石等无机陶瓷材料和粘结剂、溶剂等其他助剂配置成陶瓷浆料，通过流延法或浸涂法等涂覆方式均匀涂覆在聚烯烃基膜的单面或双面。陶瓷涂覆隔膜不仅具备聚烯烃隔膜优异的机械性能，而且在热安全性、对电解液润湿等性能都有很大程度的提高，因而得到了广泛的应用。然而陶瓷隔膜存在面密度较大的问题，不可避免的降低锂离子电池的能量密度。此外，人们还开发了耐高温聚合物涂层的聚烯烃复合隔膜，但由于涂层本身不具备较高力学强度，当聚烯烃基膜受热熔融时复合隔膜也无法保证热尺寸稳定性。基于静电纺丝法制备的聚合物纳米纤维膜，如PAN、PVDF、PI等，具有高孔隙率、高吸液性高耐温性等特点，将其用于聚烯烃隔膜改性方面有很大的前景。例如专利CN 104681764 A直接在陶瓷隔膜表面纺一层纳米纤维膜，制备了一种复合型锂离子电池隔膜，其中纳米纤维层可以加固束缚陶瓷颗粒防止脱落，还可以作为软质的缓冲层改善隔膜与电极表面的接触，然而该方法纤维膜直接喷涂陶瓷层表面，二者仅靠物理吸附作用结合，粘结性较差。
发明内容
本发明提供了一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜及其制备方法。本发明将聚烯烃单面无机涂层隔膜与纳米纤维膜通过粘结层结合在一起，可实现多种功能：无机涂层可为复合隔膜整体提供耐锂枝晶穿刺性，纳米纤维层提供高温尺寸稳定性，高保液性，聚烯烃隔膜层在高温下可起到闭孔作用，防止电池内部短路。其制备的具体过程是首先通过静电纺丝法制备耐高温聚合物纳米纤维膜，然后通过涂胶工艺或者辊压工艺复合于市售的聚烯烃单面无机涂层隔膜的非无机涂层一侧，最终得到一面为无机涂层，一面为纳米纤维膜的多功能双面异质Janus隔膜。
一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜，所述双面异质Janus隔膜由依次排列的聚烯烃单面无机涂层隔膜层、粘结层和耐高温聚合物纳米纤维膜层复合而成，其中所述粘结层和纳米纤维膜层位于聚烯烃隔膜非无机涂层的一侧；所述聚烯烃单面无机涂层隔膜的厚度为4-25μm；所述耐高温聚合物纳米纤维膜的厚度为0.4-11μm；所述粘结层的厚度为0.4～4μm；所述Janus隔膜的总厚度为5-40μm。
其中，所述聚烯烃单面无机涂层隔膜为聚丙烯(PP)单面无机涂层隔膜、聚乙烯(PE)单面无机涂层隔膜和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)单面无机涂层隔膜中的一种；所述无机涂层为陶瓷涂层、勃姆石和固体电解质中的一种。
其中，所述粘结层为聚乙烯醇、聚乙二醇、水性聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、PVDF及其共聚物中的任意一种或者多种组合。
其中，所述耐高温聚合物纳米纤维膜为芳纶、P84、聚醚酰亚胺(PEI)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)和聚酰亚胺(PI)中的任意一种或者多种组合。
一种多功能双面异质Janus隔膜，包括以下步骤：
A：将热塑性耐高温聚合物加入有机溶剂中溶解，获得固含量为3-30％的热塑性耐高温聚合物静电纺丝液；将二元胺和二元酸酐在有机溶剂进行溶液缩聚，得到固含量为3-30％热固性聚酰亚胺前驱体--聚酰胺酸静电纺丝液；
B：将步骤A中获得的静电纺丝液使用静电纺丝机进行静电纺丝，得到聚合物纳米纤维膜，其中所得聚酰胺酸纳米纤维膜需再经过热处理，得到热固性聚酰亚胺纳米纤维膜；
C：将水溶性高分子聚合物配置成固含量为0.1-3％的粘结层溶液；
D：将步骤C得到的粘结层溶液涂覆于聚烯烃隔膜非无机涂层一侧；
E：将步骤B得到纳米纤维膜直接贴合在D步骤处理后的粘结层表面，烘干，得到双面异质Janus隔膜。
其中，步骤A中的有机溶剂为DMF、DMAC、NMP、DMSO中的一种或多种。
其中，步骤B中静电纺丝条件为：纺丝距离3-25cm，优选5-20cm，纺丝电压10-100kV，优选15-50kV；聚酰胺酸纳米纤维膜的热处理温度为200-400℃，处理时间为0.5-2h。
步骤C中所述水溶性高分子聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇、水性聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素中的任意一种或者多种组合。
步骤D中的涂覆方式为喷涂、平板涂覆、微凹版涂覆、转移涂覆中的任意一种。
步骤E中，所述烘干温度为30-90℃，优选40-80℃，烘干时间为4-15h，优选5-12h。一种多功能双面异质Janus隔膜，包括以下步骤：
A：将热塑性耐高温聚合物加入有机溶剂中溶解，获得固含量为3-30％的热塑性耐高温聚合物静电纺丝液；将二元胺和二元酸酐在有机溶剂进行溶液缩聚，得到固含量为3-30％热固性聚酰亚胺前驱体--聚酰胺酸静电纺丝液；
B：将步骤A中获得的静电纺丝液使用静电纺丝机进行静电纺丝，得到聚合物纳米纤维膜，其中所得聚酰胺酸纳米纤维膜需再经过热处理，得到热固性聚酰亚胺纳米纤维膜；
C：将PVDF及其共聚物胶粒、分散剂、水性粘结剂加入到去离子水中得到的胶粒涂覆液；
D：将C步骤制得的胶粒涂覆液均匀涂覆于聚烯烃隔膜非无机涂层一侧，烘干；
E：将步骤B得到纳米纤维膜的经辊压工艺复合于胶粒粘结层表面，将得到双面异质Janus隔膜。
其中，步骤A中的有机溶剂为DMF、DMAC、NMP、DMSO中的一种或多种。
其中，步骤B中静电纺丝条件为：纺丝距离3-25cm，优选5-20cm，纺丝电压10-100kV，优选15-50kV；聚酰胺酸纳米纤维膜的热处理温度为200-400℃，处理时间为0.5-2h。
步骤C中胶粒涂覆液的固含量为3-30％；所述分散剂为纤维素衍生物，粘结剂为丙烯酸酯类粘结剂。
步骤D中的涂覆方式为喷涂、平板涂覆、微凹版涂覆、转移涂覆中的任意一种；所述烘干温度为30-90℃，优选50-80℃，烘干时间为4-15h，优选5-12h。
步骤E中，所述辊压工艺条件为：温度40-110℃，优选50-100℃，压力0.1-2.5MPa，优选0.2-2MPa，时间5-70s，优选10-60s。
与现有技术相比，本方法具有以下优良效果：
1：本方法制备的双面异质Janus隔膜中，纳米纤维层与聚烯烃层的粘结性强，不易脱落，且较双面无机涂层隔膜重量更轻，有利于电池能量密度的提升。
2：本方法制备的双面异质Janus隔膜具有多种功效：纳米纤维层起到高温尺寸稳定性，高保液性的作用；聚烯烃隔膜层除了正常温度下的隔膜作用，高温下可起到闭孔作用；无机涂层可增加隔膜整体耐锂枝晶穿刺性。
附图说明：
图1为本发明的实施例1中提供的双面异质Janus隔膜的结构示意图；
图2为本发明的实施例2中提供的双面异质Janus隔膜的结构示意图；
图3为本发明的实施例3中提供的双面异质Janus隔膜的结构示意图；
图4为本发明的实施例4中提供的双面异质Janus隔膜的结构示意图；
图5为本发明的实施例5中提供的双面异质Janus隔膜的结构示意图；
图6为本发明的实施例6中提供的双面异质Janus隔膜的结构示意图；
图7为本发明的实施例7中提供的双面异质Janus隔膜的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合具体实施例，进一步阐述发明。应该说明的是：以下实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案。因此，尽管本说明书参照下述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
实施例1
一种双面异质Janus隔膜，使用涂胶工艺，将聚烯烃单面无机涂层隔膜层11和耐高温聚合物纳米纤维膜层13通过粘结层12粘结复合而成。其中，上述Janus隔膜总厚度为25.5μm，聚烯烃单面无机涂层隔膜层的厚度为15μm(其中聚乙烯层厚度12μm，陶瓷涂层3μm)，粘结层厚度为0.5μm，耐高温聚合物纳米纤维膜层厚度为10μm。上述Janus隔膜的制备方法包括如下步骤：
步骤一：称取10g PAN粉末，加入到90gN，N二甲基甲酰胺(DMF)中，在60℃条件下搅拌至PAN完全溶解，得到固含量为10％的PAN静电纺丝液；
步骤二：将上述纺丝液通过静电纺丝机进行电纺，得到PAN耐高温纳米纤维膜层，纺丝机的纺丝参数为：纺丝距离15cm、纺丝电压20kV，纺丝时间6h；
步骤三：称取0.5g聚乙烯醇粉末，加入到49.5g去离子水中，在90℃条件下搅拌至聚乙烯醇完全溶解，得到固含量为1％的粘结层溶液；
步骤四：将粘结层溶液通过平板涂覆的方式均匀涂覆在聚烯烃隔膜非无机涂层一侧；
步骤五：将PAN纳米纤维膜直接贴合于粘结层表面，并置于80℃烘箱中5h，得到双面异质Janus隔膜。
实施例2
一种双面异质Janus隔膜，使用涂胶工艺，将聚烯烃单面无机涂层隔膜层21和耐高温聚合物纳米纤维膜层23通过粘结层22粘结复合而成。其中，上述Janus隔膜总厚度为25.5μm，聚烯烃单面无机涂层隔膜层的厚度为15μm(其中聚乙烯层厚度12μm，陶瓷涂层3μm)，粘结层厚度为0.5μm，耐高温聚合物纳米纤维膜层厚度为10μm。上述Janus隔膜的制备方法包括如下步骤：
步骤一：称取15g P84树脂粉，加入到85gN，N二甲基甲酰胺(DMF)中，在60℃条件下搅拌至P84完全溶解，得到固含量为15％的P84静电纺丝液；
步骤二：将上述纺丝液通过静电纺丝机进行电纺，得到P84耐高温纳米纤维膜层，纺丝机的纺丝参数为：纺丝距离15cm、纺丝电压30kV，纺丝时间6h；
步骤三：称取0.5g聚乙烯醇粉末，加入到49.5g去离子水中，在90℃条件下搅拌至聚乙烯醇完全溶解，得到固含量为1％的粘结层溶液；
步骤四：将粘结层溶液通过平板涂覆的方式均匀涂覆在聚烯烃隔膜非无机涂层一侧；
步骤五：将P84纳米纤维膜直接贴合于粘结层表面，并置于80℃烘箱中5h，得到双面异质Janus隔膜。
实施例3
一种双面异质Janus隔膜，使用涂胶工艺，将聚烯烃单面无机涂层隔膜层31和耐高温聚合物纳米纤维膜层33通过粘结层32粘结复合而成。其中，上述Janus隔膜总厚度为25.5μm，聚烯烃单面无机涂层隔膜层的厚度为15μm(其中聚乙烯层厚度12μm，陶瓷涂层3μm)，粘结层厚度为0.5μm，耐高温聚合物纳米纤维膜层厚度为10μm。上述Janus隔膜的制备方法包括如下步骤：
步骤一：称取15g PEI树脂颗粒，加入到85gN-甲基吡咯烷酮(NMP)中，在80℃条件下搅拌至PEI完全溶解，得到固含量为15％的PEI静电纺丝液；
步骤二：将上述纺丝液通过静电纺丝机进行电纺，得到PEI耐高温纳米纤维膜层，纺丝机的纺丝参数为：纺丝距离15cm、纺丝电压25kV，纺丝时间6h；
步骤三：称取0.5g聚乙二醇粉末，加入到49.5g去离子水中，在90℃条件下搅拌至聚乙烯醇完全溶解，得到固含量为1％的粘结层溶液；
步骤四：将粘结层溶液通过平板涂覆的方式均匀涂覆在聚烯烃隔膜非无机涂层一侧；
步骤五：将PEI纳米纤维膜直接贴合于粘结层表面，并置于80℃烘箱中5h，得到双面异质Janus隔膜。
实施例4
一种双面异质Janus隔膜，使用辊压工艺，将聚烯烃单面无机涂层隔膜层41和耐高温聚合物纳米纤维膜层43通过粘结层42粘结复合而成。其中，上述Janus隔膜总厚度为21μm，聚烯烃单面无机涂层隔膜层的厚度为15μm(其中聚乙烯层厚度12μm，陶瓷涂层3μm)，粘结层厚度为1μm，耐高温聚合物纳米纤维膜层厚度为5μm。上述Janus隔膜的制备方法包括如下步骤：
步骤一：称取15g PEI树脂颗粒，加入到85gN-甲基吡咯烷酮(NMP)中，在80℃条件下搅拌至PEI完全溶解，得到固含量为15％的PEI静电纺丝液；
步骤二：将上述纺丝液通过静电纺丝机进行电纺，得到PEI耐高温纳米纤维膜层，纺丝机的纺丝参数为：纺丝距离15cm、纺丝电压30kV，纺丝时间6h；
步骤三：将PVDF及其共聚物胶粒、羧甲基纤维素钠、丙烯酸酯乳液加入到去离子水中得到的固体含量为20％的胶粒涂覆液；
步骤四：将胶粒涂覆液通过平板涂覆的方式均匀涂覆在聚烯烃隔膜非无机涂层一侧，并置于50℃烘箱中5h去除多余水分；
步骤五：将PEI纳米纤维膜与胶粒层复合，经辊压成型后获得所述双面异质Janus隔膜，辊压条件为温度50℃、压力0.8MPa，时间100s。
实施例5
一种双面异质Janus隔膜，使用辊压工艺，将聚烯烃单面无机涂层隔膜层51和耐高温聚合物纳米纤维膜层53通过粘结层52粘结复合而成。其中，上述Janus隔膜总厚度为21μm，聚烯烃单面无机涂层隔膜层的厚度为15μm(其中聚乙烯层厚度12μm，陶瓷涂层3μm)，粘结层厚度为1μm，耐高温聚合物纳米纤维膜层厚度为5μm。上述Janus隔膜的制备方法包括如下步骤：
步骤一：称取15g P84树脂颗粒，加入到85gN，N二甲基甲酰胺(DMF)中，在60℃条件下搅拌至P84完全溶解，得到固含量为15％的P84静电纺丝液；
步骤二：将上述纺丝液通过静电纺丝机进行电纺，得到P84耐高温纳米纤维膜层，纺丝机的纺丝参数为：纺丝距离15cm、纺丝电压25kV，纺丝时间6h；
步骤三：将PVDF及其共聚物胶粒、羧甲基纤维素钠、丙烯酸酯乳液加入到去离子水中得到的固体含量为20％的胶粒涂覆液；
步骤四：将胶粒涂覆液通过平板涂覆的方式均匀涂覆在聚烯烃隔膜非无机涂层一侧，并置于50℃烘箱中5h去除多余水分，形成胶粒粘结层；
步骤五：将P84纳米纤维膜与胶粒粘结层复合，经辊压成型后获得所述双面异质Janus隔膜，辊压条件为温度50℃、压力0.8MPa，时间100s。
实施例6
一种双面异质Janus隔膜，使用辊压工艺，将聚烯烃单面无机涂层隔膜层61和耐高温聚合物纳米纤维膜层63通过粘结层62粘结复合而成。其中，上述Janus隔膜总厚度为21μm，聚烯烃单面无机涂层隔膜层的厚度为15μm(其中聚乙烯层厚度12μm，陶瓷涂层3μm)，粘结层厚度为1μm，耐高温聚合物纳米纤维膜层厚度为5μm。上述Janus隔膜的制备方法包括如下步骤：
步骤一：称取10g PAN粉末，加入到90gN，N二甲基甲酰胺(DMF)中，在60℃条件下搅拌至PAN完全溶解，得到固含量为10％的PAN静电纺丝液；
步骤二：将上述纺丝液通过静电纺丝机进行电纺，得到PAN耐高温纳米纤维膜层，纺丝机的纺丝参数为：纺丝距离15cm、纺丝电压20kV，纺丝时间6h；
步骤三：将PVDF及其共聚物胶粒、羧甲基纤维素钠、丙烯酸酯乳液加入到去离子水中得到的固体含量为15％的胶粒涂覆液；
步骤四：将胶粒涂覆液通过平板涂覆的方式均匀涂覆在聚烯烃隔膜非无机涂层一侧，并置于50℃烘箱中5h去除多余水分，形成胶粒粘结层；
步骤五：将PAN纳米纤维膜与胶粒粘结层复合，经辊压成型后获得所述双面异质Janus隔膜，辊压条件为温度100℃、压力0.6MPa，时间100s。
实施例7
一种双面异质Janus隔膜，使用辊压工艺，将聚烯烃单面无机涂层隔膜层71和耐高温聚合物纳米纤维膜层73通过粘结层72粘结复合而成。其中，上述Janus隔膜总厚度为21μm，聚烯烃单面无机涂层隔膜层的厚度为15μm(其中聚乙烯层厚度12μm，陶瓷涂层3μm)，粘结层厚度为1μm，耐高温聚合物纳米纤维膜层厚度为5μm。上述Janus隔膜的制备方法包括如下步骤：
步骤一：称取摩尔比为1:1的均苯四甲酸二酐(PMDA)2.016g、4，4’-二氨基二苯醚(ODA)1.850g，在30ml的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中进行溶液缩聚反应，得到固含量为12％的聚酰胺酸静电纺丝液；
步骤二：将上述纺丝液通过静电纺丝机进行电纺，得到聚酰胺酸纳米纤维膜，纺丝机的纺丝参数为：纺丝距离15cm、纺丝电压20kV，纺丝时间6h；将所得聚酰胺酸纳米纤维膜置于300℃热炉中2h进行热酰亚胺化反应，得到热固性聚酰亚胺纳米纤维膜。
步骤三：将PVDF及其共聚物胶粒、羧甲基纤维素钠、丙烯酸酯乳液加入到去离子水中得到的固体含量为15％的胶粒涂覆液；
步骤四：将胶粒涂覆液通过平板涂覆的方式均匀涂覆在聚烯烃隔膜非无机涂层一侧，并置于50℃烘箱中5h去除多余水分，形成胶粒粘结层；
步骤五：将聚酰亚胺纳米纤维膜与胶粒粘结层复合，经辊压成型后获得所述双面异质Janus隔膜，辊压条件为温度100℃、压力0.6MPa，时间100s。
对比例1
将实施例7中所述粘结层去除，其他条件不变，直接将聚酰亚胺纳米纤维膜与聚烯烃隔膜热压成型得到对比例1的复合膜。
将实施例1-7和对比例1制备获得的双面异质Janus隔膜与以市售12+2+2双面陶瓷涂敷电池隔膜作为对比例2进行孔隙率、力学性能、剥离性能、热尺寸稳定性等性能测试，并采用磷酸铁锂作为正极材料组装半电池进行电性能测试，测试结果如下表所示：
表1实施例和对比例制备所得隔膜性能
Figure BDA0002640694410000081
Figure BDA0002640694410000091
表2实施例和对比例制备所得隔膜电池性能
Figure BDA0002640694410000092
由上述实施例对比可知，本发明提供的双面异质Janus隔膜，相对于本领域目前常用的市售12+2+2双面陶瓷涂敷电池隔膜和对比例而言，孔隙率、剥离强度、热收缩率均有明显改善，对拉伸强度无明显影响。电性能方面，倍率性能循环寿命均有较大提升，。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种锂离子电池用多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，所述双面异质Janus隔膜由依次排列的聚烯烃单面无机涂层隔膜层、粘结层和耐高温聚合物纳米纤维膜层复合而成，其中所述粘结层和纳米纤维膜层位于聚烯烃隔膜非无机涂层的一侧；所述聚烯烃单面无机涂层隔膜的厚度为4-25μm；所述耐高温聚合物纳米纤维膜的厚度为0.4-11μm；所述粘结层的厚度为0.4-4μm；所述Janus隔膜的总厚度为5-40μm。
2.根据权利要求1所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，所述聚烯烃单面无机涂层隔膜为聚丙烯(PP)单面无机涂层隔膜、聚乙烯(PE)单面无机涂层隔膜和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)单面无机涂层隔膜中的一种。所述无机涂层为陶瓷涂层、勃姆石和固体电解质中的一种。
3.根据权利要求1所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，所述粘结层为聚乙烯醇、聚乙二醇、水性聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、PVDF及其共聚物中的任意一种或者多种组合。
4.根据权利要求1所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，所述耐高温聚合物纳米纤维膜为芳纶、P84、聚醚酰亚胺(PEI)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)和聚酰亚胺(PI)中的任意一种或者多种组合。
5.一种多功能双面异质Janus隔膜，包括以下步骤：
A：将热塑性耐高温聚合物加入有机溶剂中溶解，获得固含量为3-30％的热塑性耐高温聚合物静电纺丝液；将二元胺和二元酸酐在有机溶剂进行溶液缩聚，得到固含量为3-30％热固性聚酰亚胺前驱体--聚酰胺酸静电纺丝液；
B：将步骤A中获得的静电纺丝液使用静电纺丝机进行静电纺丝，得到聚合物纳米纤维膜，其中所得聚酰胺酸纳米纤维膜需再经过热处理，得到热固性聚酰亚胺纳米纤维膜；
C：将水溶性高分子聚合物配置成固含量为0.1-3％的粘结层溶液；
D：将步骤C得到的粘结层溶液涂覆于聚烯烃隔膜非无机涂层一侧；
E：将步骤B得到纳米纤维膜直接贴合在D步骤处理后的粘结层表面，烘干，得到双面异质Janus隔膜。
6.根据权利要求5所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤A中的有机溶剂为DMF、DMAC、NMP、DMSO中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤B中静电纺丝条件为：纺丝距离3-25cm，优选5-20cm，纺丝电压10-100kV，优选15-50kV；聚酰胺酸纳米纤维膜的热处理温度为200-400℃，处理时间为0.5-2h。
8.根据权利要求5所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤C中所述水溶性高分子聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇、水性聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素中的任意一种或者多种组合。
9.根据权利要求5所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤D中的涂覆方式为喷涂、平板涂覆、微凹版涂覆、转移涂覆中的任意一种。
10.根据权利要求5所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤E中，所述烘干温度为30-90℃，优选40-80℃，烘干时间为4-15h，优选5-12h。
11.一种多功能双面异质Janus隔膜，包括以下步骤：
A：将热塑性耐高温聚合物加入有机溶剂中溶解，获得固含量为3-30％的热塑性耐高温聚合物静电纺丝液；将二元胺和二元酸酐在有机溶剂进行溶液缩聚，得到固含量为3-30％热固性聚酰亚胺前驱体--聚酰胺酸静电纺丝液；
B：将步骤A中获得的静电纺丝液使用静电纺丝机进行静电纺丝，得到聚合物纳米纤维膜，其中所得聚酰胺酸纳米纤维膜需再经过热处理，得到热固性聚酰亚胺纳米纤维膜；
C：将PVDF及其共聚物胶粒、分散剂、水性粘结剂加入到去离子水中得到的胶粒涂覆液；
D：将C步骤制得的胶粒涂覆液均匀涂覆于聚烯烃隔膜非无机涂层一侧，烘干；
E：将步骤B得到纳米纤维膜的经辊压工艺复合于胶粒粘结层表面，将得到双面异质Janus隔膜。
12.根据权利要求11所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤A中的有机溶剂为DMF、DMAC、NMP、DMSO中的一种或多种。
13.根据权利要求11所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤B中静电纺丝条件为：纺丝距离3-25cm，优选5-20cm，纺丝电压10-100kV，优选15-50kV；聚酰胺酸纳米纤维膜的热处理温度为200-400℃，处理时间为0.5-2h。
14.根据权利要求11所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤C中胶粒涂覆液的固含量为3-30％；所述分散剂为纤维素衍生物，粘结剂为丙烯酸酯类粘结剂。
15.根据权利要求11所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤D中的涂覆方式为喷涂、平板涂覆、微凹版涂覆、转移涂覆中的任意一种；所述烘干温度为30-90℃，优选50-80℃，烘干时间为4-15h，优选5-12h。
16.根据权利要求11所述的多功能双面异质Janus隔膜，其特征在于，步骤E中，所述辊压工艺条件为：温度40-110℃，优选50-100℃，压力0.1-2.5MPa，优选0.2-2MPa，时间5-70s，优选10-60s。
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