[發明專利]一種多孔隔膜及其與金屬負極一體化的制備方法和用途在審
| 申請號： | 201810552603.0 | 申請日： | 2018-05-31 |
| 公開（公告）號： | CN108649173A | 公開（公告）日： | 2018-10-12 |
| 發明（設計）人： | 鄭自建;王正幫;張喬 | 申請（專利權）人： | 湖北大學 |
| 主分類號： | H01M2/14 | 分類號： | H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334 | 代理人： | 李增朝 |
| 地址： | 430062 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 金屬負極 制備 隔膜 多孔粉體材料 前驅體漿液 電池隔膜 多孔隔膜 電池 電池安全性 循環穩定性 析出 金屬離子 金屬枝晶 溶劑混合 聚合物 一體化 規模化 傳導 | ||
1.一種帶有多孔隔膜的金屬負極的制備方法，包括以下操作：
第一操作(S10)，制備多孔粉體材料；
第二操作(S20)，將所述多孔粉體材料與可傳導金屬離子的聚合物以及溶劑混合，制備成隔膜前驅體漿液；
第三操作(S30)，將隔膜前驅體漿液涂布在金屬負極表面，干燥后形成多孔粉體基隔膜與金屬負極一體化的結構，得到帶有隔膜的金屬負極。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第三操作(S30)為，將隔膜前驅體漿液涂布在截流體上，將金屬負極材料沉積到隔膜與截流體的中間，從而形成隔膜/金屬負極/截流體一體化的結構，得到帶有隔膜的金屬負極。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述截流體包括銅箔、鎳箔、泡沫銅、泡沫鎳以及三維碳材料。
4.根據權利要求1-2任一項所述的方法，其中所述多孔粉體材料為金屬有機框架MOF、共價有機框架COF和沸石-咪唑框架ZIF中的一種或多種。
5.根據權利要求1-2任一項所述的方法，其中所述可傳導金屬離子的聚合物為聚丙烯酸、聚丁烯酸、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚偏氟乙烯中的一種或多種。
6.根據權利要求1-2任一項所述的方法，其中，所述金屬負極材料包括金屬鋰、金屬鈉和金屬鉀。
7.根據權利要求1-2任一項所述的方法，其中，所述隔膜前驅體漿液的涂布厚度為0.5-20微米。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述多孔粉體材料是MOF，是通過如下方式制作的：
第一步驟(S1)，將二甲基甲酰胺DMF和甲酸以比例為1:1進行混合，得到混合溶劑；
第二步驟(S2)，將對苯三甲酸H3BTC和八水氯氧化鋯ZrOCl2·8H2O以比例1:3混合，加入到所述混合溶劑中，得到第一中間物；
第三步驟(S3)，使所述對苯三甲酸H3BTC和八水氯氧化鋯ZrOCl2·8H2O反應，反應溫度為130℃，反應時間為2天，得到第二中間物；
第四步驟(S4)，用二甲基甲酰胺DMF洗滌所述第二中間物，溶解未反應的對苯三甲酸H3BTC和八水氯氧化鋯ZrOCl2·8H2O，得到第三中間物；
第五步驟(S5)，將所述第三中間物進行離心處理后，除去液相，得到MOF-808粉末。
9.一種帶有多孔粉體基隔膜的金屬負極，其中，所述金屬負極表面覆蓋有權利要求1-8中任意一項所述的方法制備的多孔粉體基隔膜。
10.一種電池，其中，所述電池包括權利要求9所述的帶有多孔粉體基隔膜的金屬負極。
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