[發(fā)明專(zhuān)利]隔膜及其制備方法，以及電化學(xué)電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811288724.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109378433B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘寬;魏文飛;何意;鄒十美;吳西燚
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/16
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/16;H01M2/14
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 曾銀鳳;李雙皓

本發(fā)明公開(kāi)了一種隔膜，包括多孔基膜以及與所述多孔基膜的表面直接結(jié)合的增強(qiáng)改性層，所述增強(qiáng)改性層的材料為類(lèi)石墨烯材料。本發(fā)明還公開(kāi)了一種電化學(xué)電池，包括正極、負(fù)極和所述隔膜，所述隔膜設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間。本發(fā)明還公開(kāi)了一種所述的隔膜的制備方法，包括：提供所述增強(qiáng)改性層；以及將所述增強(qiáng)改性層與所述多孔基膜的所述表面直接結(jié)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，特別是涉及隔膜及其制備方法，以及電化學(xué)電池。

背景技術(shù)

伴隨著新能源汽車(chē)的迅猛發(fā)展，尤其是近兩年互聯(lián)網(wǎng)造車(chē)運(yùn)動(dòng)的興起，電池市場(chǎng)迎來(lái)了快速增長(zhǎng)的機(jī)遇，電池的能量密度及電池的安全性問(wèn)題也成為制約其進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用的短板因素，如何改善和解決電池的安全性問(wèn)題同時(shí)提高電池的能量密度，已經(jīng)成為行業(yè)的研究熱點(diǎn)。

電化學(xué)電池的安全問(wèn)題主要由正負(fù)極接觸短路所引起。隔膜作為電化學(xué)電池的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著分隔正負(fù)極的功能。隔膜的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性能很大程度上提高電池的安全性。目前對(duì)于隔膜的改進(jìn)廣泛使用的是在隔膜的表面形成陶瓷涂覆層從而提高隔膜的強(qiáng)度，但是陶瓷涂覆層浸潤(rùn)在電解液中容易脫落，影響隔膜的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種機(jī)械強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，能夠提高電池能量密度的隔膜及其制備方法，以及電化學(xué)電池。

一種隔膜，包括多孔基膜以及與所述多孔基膜的表面直接結(jié)合的增強(qiáng)改性層，所述增強(qiáng)改性層的材料為類(lèi)石墨烯材料。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述類(lèi)石墨烯材料包括六方氮化硼、石墨烯、石墨相氮化碳以及二維過(guò)渡金屬二硫化物中的一種或多種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述類(lèi)石墨烯材料通過(guò)共價(jià)鍵與所述多孔基膜連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)完整的所述類(lèi)石墨烯材料能夠覆蓋所述多孔基膜的所述表面80％以上的面積。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述增強(qiáng)改性層的厚度為2nm～50nm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多孔基膜的厚度為5μm～30μm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述增強(qiáng)改性層覆蓋所述多孔基膜的一個(gè)表面或者相對(duì)的兩個(gè)表面。

一種電化學(xué)電池，包括正極、負(fù)極和所述的隔膜，所述隔膜設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述增強(qiáng)改性層設(shè)置在所述多孔基膜靠近所述負(fù)極的表面。

一種所述的隔膜的制備方法，包括：

提供所述增強(qiáng)改性層；以及

將所述增強(qiáng)改性層與所述多孔基膜的表面直接結(jié)合。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述提供所述增強(qiáng)改性層的步驟包括：

提供襯底，在所述襯底上沉積形成所述增強(qiáng)改性層；以及

將所述增強(qiáng)改性層從所述襯底上剝離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將所述增強(qiáng)改性層從所述襯底上剝離的步驟包括：

在所述增強(qiáng)改性層的表面形成支撐防護(hù)層，得到所述襯底、所述增強(qiáng)改性層以及所述支撐防護(hù)層依次層疊的復(fù)合結(jié)構(gòu)；以及

通過(guò)刻蝕液去除所述復(fù)合結(jié)構(gòu)中的所述襯底。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述襯底為銅襯底，所述刻蝕液為過(guò)硫酸銨溶液。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，形成所述支撐防護(hù)層的步驟包括：

在所述增強(qiáng)改性層的表面負(fù)載聚合物溶液；以及

將負(fù)載有所述聚合物溶液的所述增強(qiáng)改性層進(jìn)行干燥。