CAS: 75277-39-3| HEPES-Na在锂电池中的应用

产品名称：N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-(2-乙磺酸)钠盐、4-哌嗪乙磺酸钠盐
英文简称：HEPES-Na
CAS：75277-39-3
分子式：C8H19N2NaO4S
货号：Q0006
结构式：

产品简介
    HEPES-Na是一种生物缓冲试剂，有效的酸碱度范围为6.0-8.5，可作为生物医药、化妆品、阻燃材料等应用中的缓冲成分。
HEPES-Na具体应用
锂电池的结构中，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等。 隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料。目前市场化的锂离子电池隔膜主要是聚烯烃（以PE、PP为主）微孔膜，聚烯烃隔膜本体材料的熔点相对较低，大约130℃～165℃，当电池受热达到隔膜材料的熔点温度附近时，隔膜会出现明显的尺寸收缩，产生孔洞，导致正负极接触而短路，进而引发电池燃烧爆炸的事故。因此，CN109411682A专利开发了一种高热稳定性的锂电池隔膜。具体制备方法如下：
1、聚酰亚胺核孔膜的制备：在70℃下，将聚酰亚胺薄膜放入氢氧化钠刻蚀液中进行浸泡，浸泡35min后，将聚酰亚胺薄膜取出并用去离子水清洗、烘干，得到聚酰亚胺核孔膜；
2、陶瓷层的制备：将30份多孔氧化铝、0.9份分散剂、0.3份悬浮稳定剂与1.2份表面活性剂（为甲基丙烯酸羟丙基磺酸钠、羟甲基磺酸钠和4-羟乙基哌嗪乙磺酸钠中的任意一种或多种。）一同加入到60份的去离子水中，并以200r/min的速度搅拌混合30min，得到水性陶瓷浆料，通过网纹辊将制得的水性陶瓷浆料涂布于聚酰亚胺核孔膜的一侧，接着在60℃的温度下烘干30min，制得陶瓷层；
3、静电纺丝纳米纤维层的制备：将聚合物材料加入到二甲基乙酰胺中进行加热搅拌溶解，将得到的聚合物材料溶液注入静电纺丝机，调节纺丝针头和接收板之间的距离，开始静电纺丝，将静电纺丝溶液形成射流喷洒于陶瓷层上，接着在80℃下沉淀烘干110min，制得静电纺丝纳米纤维层，得到高热稳定性的锂电池隔膜。
本发明具有高耐热及高绝缘性的聚酰亚胺为基膜，并在基膜的上依次涂覆以陶瓷层与静电纺丝纳米纤维层；陶瓷层中多孔氧化铝具有较好的导热性，能够及时将隔膜上的热量进行传导，避免了隔膜局部热收缩过大导致的短路；本发明制备的锂电池隔膜具有热安全性高、热稳定性好、导热效果优异的特点，能够很好地克服现有锂电池隔膜热稳定性差、安全性差等问题。

参考文献
CN109411682A一种高热稳定性的锂电池隔膜及其制备方法。