功能性高分子微孔膜材料

成果图片： 

图1 聚丙烯多孔膜表面形貌。（a）双向拉伸膜。（b）单向拉伸膜。

图2 聚乙烯多孔膜表面形貌。

成果关键词：锂电池隔膜、防水透湿膜、分离吸附膜

成果转化信息：

一、 应用产业领域

领域：锂离子电池，防水透湿，分离吸附，过滤等领域

新能源汽车发展迫切需要大容量、高安全性的锂离子动力电池。锂电池隔膜是四大电池材料中至今未全面突破国际技术壁垒的材料，其性能直接影响电池安全性、容量和循环寿命。团队研发的锂电池微孔膜（图1，图2（a））在微孔结构均匀性、厚度一致性、透气极差、生产效率方面均优于国内现有水平，成果转化后可打破国内高端隔膜严重依赖进口的局面，助力新能源汽车产业发展。

防水透湿膜广泛用于医疗卫生、建筑保护及户外防护服等领域。团队研发的纳米纤维微孔膜（图2（b））具有孔隙率高、孔径分布均匀、力学性能优异、透气性能好等特点，成果转化后可替代现有防水透湿膜。

从海水中提取满足核燃料需求的铀引起工业届和学术届广泛关注。然而，这项技术要克服的最大挑战是海水中的铀浓度太低，仅为3.3 ppb。普通固体吸附剂很难从海水中吸附提取铀。经试验验证，团队研发的微孔膜是由10~100纳米纤维构成，比表面积巨大，经功能化改性后可用于铀等特定物质的吸附、分离。

二、 成果团队

成果负责人：李良彬教授、孟令蒲副研究员

三、 成果创新点

团队已建成流延、吹膜和双向拉伸薄膜加工在线研究平台（约3000万），获批建设安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室。团队以加工路线图为指导，研发能源环境为应用导向的微孔功能膜、信息显示为应用导向的光学膜和可持续农业发展的功能农膜，力争建成具有国际影响力、服务我国高性能薄膜产品研发的基地。

关键技术指标

基于薄膜加工参数空间材料基因图谱可实现多重尺度结构精确调控，解决了行业薄膜结构、形貌稳定性差，力学性能低，厚度波动大、产品一致性差，成品率低，生产效率低下等关键技术挑战。核心解决问题、核心优势

四、 技术成熟度及应用前景

本项目技术已在产线上完成生产验证，引入资金后可直接产业化生产。

应用前景

1、锂电池隔膜可用于动力、储能、移动电源等领域。

2、纳米纤维微孔膜可作为防水透湿膜用于医疗卫生、建筑保护及户外防护服等领域。

3、纳米纤维微孔膜经功能化改性，可用于核素吸附检测、分离等领域。

五、 转化计划

1、 团队与政府、投资基金联合成立功能高分子薄膜研发中心（实验室）

2、 锂电池隔膜、防水透湿膜等多孔膜技术成果可引入资本投资，或技术许可、作价入股。

3、 纳米纤维微孔膜，联合开发。

六、 所需支持

1、团队与政府或投资基金联合共建功能高分子薄膜研发中心（或实验室）需要1000万元的资金支持及1000平米左右的研发场地。

2、锂电池隔膜成果产业化需引入资金5000万元，建设电池隔膜生产线。

3、纳米纤维微孔膜成果产业化需引入资金3000万元，建设微孔膜生产线，生产产品应用于防水透湿等领域。

七、 预期开发时间

1、联合实验室建设周期约2年

2、锂电池隔膜、防水透湿膜成果产业化项目建设周期约1年

八、专利、鉴定、获奖情况

1. 一种改性超高分子量聚乙烯纤维、其制备方法及应用，ZL 201610029809.6（发明，已授权）；

2. 一种锂电池微孔隔膜及其制备方法，ZL 201510953612.7（发明，已授权）；

3. 一种聚烯烃微孔隔膜的制备方法，ZL 201510130733.1（发明，已授权）；

4. 一种超高分子量聚乙烯多孔纤维及其制备方法，ZL 201510160662.X（发明，已授权）；

5. 一种聚乙烯防水透湿膜及其制备方法， 201811346217.2（发明，申请中）；

6. 一种孔结构均匀、高透气性聚丙烯微孔膜及其制备方法， 201611094827.9（发明，申请中）；

7. 一种聚烯烃纳米纤维膜及其制备方法，201710154786.6（发明，申请中）；

8. 一种聚乙烯微孔隔膜及其制备方法， 201710026103.9（发明，申请中）；

9. 一种聚烯烃微孔膜及其制备方法，201710894937.1（发明，申请中）；

10. 一种高柔软性BOPP薄膜的制备方法，201510559539.5（发明，申请中）。