[發(fā)明專利]隔膜及電化學電池有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010161328.7 | 申請日： | 2020-03-10 |
| 公開（公告）號： | CN111354902B | 公開（公告）日： | 2021-04-13 |
| 發(fā)明（設計）人： | 何向明;盛麗;徐宏;王莉 | 申請（專利權(quán)）人： | 清華大學 |
| 主分類號： | H01M50/403 | 分類號： | H01M50/403;H01M50/44;H01M50/417;H01M50/489;H01M10/0525;C08G73/00 |
| 代理公司： | 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606 | 代理人： | 王賽 |
| 地址： | 100084*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 隔膜 電化學 電池 | ||
1.一種隔膜，用于電化學電池，其特征在于，所述隔膜包括三維共價有機框架化合物，所述三維共價有機框架化合物由具有6個連接端基的三蝶烯類六價基團與具有4個連接端基的芘類四價基團通過連接基團在三維空間連接形成，所述連接基團選自-C＝N-、-C＝N-N＝C-、-C＝N-NH-、-C＝C(CN)-中的一種；所述三蝶烯類六價基團如式(1)所示，所述芘類四價基團如式(2)所示；在所述三維共價有機框架化合物的至少一部分中，每個三蝶烯類六價基團分別與相鄰的六個芘類四價基團連接，每個芘類四價基團分別與相鄰的四個三蝶烯類六價基團連接，構(gòu)成正六角棱柱狀三維拓撲網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，為由所述三維共價有機框架化合物組成的層狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，包括多孔隔膜基材，所述三維共價有機框架化合物填充在所述多孔隔膜基材的微孔中，或者涂覆在所述多孔隔膜基材的至少一表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔膜，其特征在于，所述多孔隔膜基材選自有機聚合物多孔膜或者無機多孔膜中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔膜，其特征在于，所述多孔隔膜基材為聚乙烯多孔膜、聚丙烯多孔膜、聚乙烯-聚丙烯雙層多孔膜、聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯三層多孔膜、玻璃纖維多孔膜、無紡布多孔膜、電紡絲多孔膜、PVDF-HFP多孔膜及聚丙烯腈多孔膜中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔膜，其特征在于，所述無紡布多孔膜為聚酰亞胺納米纖維無紡布、聚對苯二甲酸乙二酯納米纖維無紡布、纖維素納米纖維無紡布、芳綸納米纖維無紡布、尼龍納米纖維無紡布或聚偏氟乙烯納米纖維無紡布。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔膜，其特征在于，所述電紡絲多孔膜為聚酰亞胺電紡絲膜、聚對苯二甲酸乙二酯電紡絲膜或聚偏氟乙烯電紡絲膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔膜，其特征在于，所述三維共價有機框架化合物在所述多孔隔膜基材上的擔載量為1.03*10-8g/cm2至5.15*10-3g/cm2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，在所述三維共價有機框架化合物的所述至少一部分中，所述三蝶烯類六價基團與所述芘類四價基團的數(shù)量比為(1.9-2.1):(2.9-3.1)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，在所述三維共價有機框架化合物的所述至少一部分中，所述三蝶烯類六價基團與所述芘類四價基團的數(shù)量比為2:3。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述三維共價有機框架化合物包括二倍互穿的正六角棱柱狀三維拓撲網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述連接基團中含有動態(tài)共價鍵。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述連接基團為-C＝N-。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述三維共價有機框架化合物包括如式(4)所示的基團：
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述三維共價有機框架化合物的BET比表面積為500至5000m2/g，孔徑為0.5納米至5納米。
16.一種電化學電池，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的隔膜。
17.一種電化學電池，其特征在于，包括三維共價有機框架化合物，所述三維共價有機框架化合物由具有6個連接端基的三蝶烯類六價基團與具有4個連接端基的芘類四價基團通過連接基團在三維空間連接形成，所述連接基團選自-C＝N-、-C＝N-N＝C-、-C＝N-NH-、-C＝C(CN)-中的一種；所述三蝶烯類六價基團如式(1)所示，所述芘類四價基團如式(2)所示；在所述三維共價有機框架化合物的至少一部分中，每個三蝶烯類六價基團分別與相鄰的六個芘類四價基團連接，每個芘類四價基團分別與相鄰的四個三蝶烯類六價基團連接，構(gòu)成正六角棱柱狀三維拓撲網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，
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