本发明属于锂离子电池隔膜，具体涉及一种多孔高浸润性锂离子电池隔膜及其制备方法和应用。
背景技术：
1、随着传统化石能源的日益减少，环境保护意识的日益提高，锂离子电池作为一种方便、清洁、高效的储能装置获得了越来越多的关注与发展。经过各国科研机构与社会组织的不断探索，锂离子电池在电动汽车、数码家电、智能手机、风光储能等领域已经取得了广泛的应用。
2、隔膜为锂离子电池结构中不可或缺的组件之一，可以有效隔绝正负极的接触，防止电池短路，同时实现电解质离子的传输。其结构和性能影响着电池的内阻、与极片的粘结、电池的安全与性能等。
3、传统的聚烯烃锂电池隔膜孔径分布不均，影响锂离子的均匀传输与脱嵌，甚至会产生严重的锂枝晶，威胁电池的安全。此外，电解质难以有效浸润传统聚烯烃隔膜，减缓了离子在电池内部的传输速度，拖慢了反应速率，导致电池无法发挥出设计容量。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于如何解决电解质难以浸润聚烯烃隔膜。
2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
3、本发明第一方面提供了一种多孔高浸润性锂电池隔膜，包括聚烯烃隔膜和负载于聚烯烃隔膜上的聚合物材料；所述聚合物材料是将咪唑或噻唑类有机小分子加入氧化剂溶液中进行水热反应后，加入铁盐进行聚合反应得到的，所述氧化剂为次氯酸钠、亚氯酸钠和过氧化氢。
4、有益效果：本发明的聚合物材料本身具备亲水基团，并且具有多孔结构，将聚合物材料负载于聚烯烃隔膜上，有效提高了隔膜的浸润性，提高了锂离子电池充放电过程中离子转移速率。
5、优选的，所述咪唑或噻唑类有机小分子包括咪唑、噻唑、n-甲基咪唑、2-甲级咪唑、2-苯基咪唑、2-氨基噻唑、4-甲基咪唑、4-氨基噻唑、5-甲基咪唑、2-氨基-5-甲基噻唑中的一种或几种。
6、更有选的，n-甲基咪唑、2-甲级咪唑、2-苯基咪唑、2-氨基噻唑中的任意一种或几种。
7、优选的，所述铁盐为氯化铁或硫酸铁。
8、本发明第二方面提供了一种多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
9、(1)制备聚合物材料：将咪唑或噻唑类有机小分子加入次氯酸钠溶液中进行水热反应后，加入铁盐进行聚合反应得到的；
10、(2)制备多孔高浸润性锂电池隔膜：将步骤(1)制备的聚合物材料与分散剂、粘结剂在溶剂中搅拌混合均匀，制得涂覆浆料，再将涂覆浆料涂覆在聚烯烃隔膜上，经过干燥，制得多孔高浸润性锂离子电池隔膜。
11、有益效果：本发明制得多孔高浸润性锂离子电池隔膜透气度高，浸润性好，接触角小，导热性能强，具有多孔、高浸润性、亲电解质性、高性能的优点。
12、优选的，述水热反应时间为12-48h，水热反应温度为90-150℃；所述聚合反应时间为0.5-3h，聚合反应温度为700-1000℃。
13、优选的，所述有机小分子：次氯酸钠：铁盐质量比为(10-20)：(8-18)：(9-22)。
14、优选的，所述分散剂包括聚丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；所述粘接剂包括聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、丙烯腈多元聚合物、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯醇、丙烯酸类胶粘剂、乙烯乙酸酯类胶粘剂中的一种或几种；所述溶剂包括四氢呋喃、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、丙酮、二氯甲烷、氯仿、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环己烷、水、乙醇中的一种或几种。
15、优选的，所述涂覆浆料中聚合物材料含量为50-90wt％，分散剂含量为5-20wt％，粘结剂含量为5-25wt％。
16、优选的，所述聚烯烃隔膜为单层聚丙烯多孔膜、单层聚乙烯多孔膜、多层聚乙烯微孔膜、聚丙烯-聚乙烯多层复合膜中的一种或几种；所述涂覆方式包括刮涂、辊涂、喷涂、旋涂、抽滤、流延、热压中一种。
17、优选的，所述聚烯烃隔膜的厚度为5-25μm；所述涂覆厚度为0.5-20μm。
18、本发明第三方面提供了上述多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法制得多孔高浸润性锂电池隔膜在锂电池中的应用。
19、有益效果：本发明的聚合物材料本身具备亲水基团，并且具有多孔结构，将聚合物材料负载于聚烯烃隔膜上，有效提高了隔膜的浸润性，提高了锂离子电池充放电过程中离子转移速率。
1.一种多孔高浸润性锂电池隔膜，其特征在于，包括聚烯烃隔膜和负载于聚烯烃隔膜上的聚合物材料；所述聚合物材料是将咪唑或噻唑类有机小分子加入氧化剂溶液中进行水热反应后，加入铁盐进行聚合反应得到的，所述氧化剂为次氯酸钠、亚氯酸钠和过氧化氢。
2.根据权利要求1所述的多孔高浸润性锂电池隔膜，其特征在于，所述咪唑或噻唑类有机小分子包括咪唑、噻唑、n-甲基咪唑、2-甲级咪唑、2-苯基咪唑、2-氨基噻唑、4-甲基咪唑、4-氨基噻唑、5-甲基咪唑、2-氨基-5-甲基噻唑中的一种或几种。
3.如权利要求1或2所述的多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述水热反应时间为12-48h，水热反应温度为90-150℃；所述聚合反应时间为30-180min，聚合反应温度为700-1000℃。
5.根据权利要求3所述的多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述有机小分子：次氯酸钠：铁盐质量比为(10-20)：(8-18)：(9-22)。
6.根据权利要求3所述的多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括聚丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；所述粘接剂包括聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、丙烯腈多元聚合物、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯醇、丙烯酸类胶粘剂、乙烯乙酸酯类胶粘剂中的一种或几种；所述溶剂包括四氢呋喃、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、丙酮、二氯甲烷、氯仿、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环己烷、水、乙醇中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述涂覆浆料中聚合物材料含量为50-90wt％，分散剂含量为5-20wt％，粘结剂含量为5-25wt％。
8.根据权利要求1所述的多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述聚烯烃隔膜为单层聚丙烯多孔膜、单层聚乙烯多孔膜、多层聚乙烯微孔膜、聚丙烯-聚乙烯多层复合膜中的一种或几种；所述涂覆方式包括刮涂、辊涂、喷涂、旋涂、抽滤、流延、热压中一种。
9.根据权利要求3所述的多孔高浸润性锂电池隔膜，其特征在于，所述聚烯烃隔膜的厚度为5-25μm；所述涂覆厚度为0.5-20μm。
10.如权利要求3-9任一项所述的多孔高浸润性锂电池隔膜的制备方法制得多孔高浸润性锂电池隔膜在锂电池中的应用。
