[發明專利]一種金屬/離子過濾層、其制備方法及其在電池中的應用

有效

• 申請號: 201810608692.6
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN110600679B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 任飛鴻;彭哲;王木欽;林歡;李振東;王德宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/66;H01M10/052
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 王惠

1.一種金屬保護材料，其特征在于，包括支撐結構和負載于支撐結構上的金屬/離子過濾層；

所述金屬/離子過濾層為多層堆疊材料；

所述多層堆疊材料為多層堆疊石墨烯材料；

所述金屬/離子過濾層由含有制備金屬/離子過濾層的原料的混合物水熱反應制備得到；

所述制備金屬/離子過濾層的原料包括氧化石墨烯和還原劑；

所述反應的條件為：溫度為150~200℃；時間為8~14h；

所述金屬保護材料的制備方法包括：將含有支撐結構材料和所述制備金屬/離子過濾層的原料的混合物置于反應釜中，加熱至150~200℃，反應8~14h，冷卻，洗滌，干燥，得到所述金屬保護材料。

2.根據權利要求1所述金屬保護材料，其特征在于，所述多層堆疊材料的堆疊層數為10層以上。

3.根據權利要求 1所述金屬保護材料，其特征在于，所述多層堆疊材料的堆疊層數為10層~100層。

4.根據權利要求 1所述金屬保護材料，其特征在于，所述金屬/離子過濾層材料的制備包括以下步驟：

將含有制備金屬/離子過濾層的原料的混合物置于反應釜中，加熱至150~200℃，反應8~14h，冷卻，洗滌，干燥，得到所述金屬/離子過濾層材料；

所述制備金屬/離子過濾層的原料包括氧化石墨烯和還原劑。

5.根據權利要求4所述金屬保護材料，其特征在于，所述含有制備金屬/離子過濾層的原料的混合物超聲15~30分鐘，然后置于反應釜中。

6.根據權利要求4所述金屬保護材料，其特征在于，所述還原劑為氧化石墨烯的還原劑。

7.根據權利要求6所述金屬保護材料，其特征在于，所述還原劑選自肼類及其衍生物、胺類及其衍生物、抗壞血酸及其衍生物、硫化物及其衍生物、金屬氫氧化物、氫碘酸、氨水、金屬單質中的至少一種。

8.根據權利要求6所述金屬保護材料，其特征在于，所述還原劑選自抗壞血酸、水合肼、乙二胺、鐵粉、氫氧化鈣、氫氧化鈉、硫化鈉、氫碘酸中的至少一種。

9.根據權利要求4所述金屬保護材料，其特征在于，所述金屬/離子過濾層材料的制備方法包括：

（1）將還原劑加入氧化石墨烯溶液中超聲15~30分鐘，得到混合物；

（2）將步驟（1）中所述混合物置于水熱反應釜中，加熱到150~200℃反應8~14h；

（3）將步驟（2）中反應后得到的固體用去離子水洗滌，再冷凍干燥，得到所述金屬/離子過濾層。

10.根據權利要求1所述金屬保護材料，其特征在于，所述支撐結構選自金屬箔、金屬網、具有孔洞結構的金屬、具有孔洞結構的非金屬、非金屬纖維中的至少一種。

11.根據權利要求10所述的金屬保護材料，其特征在于，所述支撐結構包括泡沫金屬、泡沫碳、銅網、銅箔、玻璃纖維中的至少一種。

12.根據權利要求11所述的金屬保護材料，其特征在于，所述泡沫金屬為泡沫銅和/或泡沫鎳。

13.一種電極材料，其特征在于，包含權利要求1至12任一項所述的金屬保護材料中的至少一種。

14.一種電池，其特征在于，包含權利要求13所述的電極材料中的至少一種。