[發明專利]一種用于堿金屬電池的電解質膜

在審

• 申請號: 202180065999.6
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN116325269A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 許恒輝;李玉濤;車勇;J·B·古德納夫
• 申請（專利權）人: 恩力動力技術公司;得克薩斯系統大學評議會
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬蔚鈞;張華

1.一種用于堿金屬離子電池的電解質膜，其包含：

包含離子導電聚合物的基質；

堿金屬鹽；和

包含氮化碳納米片、氧化氮化碳納米片或其組合的填料。

2.根據權利要求1所述的電解質膜，其中所述氮化碳包括g-C₃N₄。

3.根據權利要求1所述的電解質膜，其中所述填料包含氧化氮化碳納米片。

4.根據權利要求1所述的電解質膜，其中所述填料的量為基于所述導電聚合物的總重量計的約0.5重量％至10重量％。

5.根據權利要求4所述的電解質膜，其中所述填料的量為基于所述導電聚合物的總重量計的約2重量％至5重量％。

6.根據權利要求5所述的電解質膜，其中所述填料的量為基于所述導電聚合物的總重量計的約2重量％。

7.根據權利要求1所述的電解質膜，其中所述氮化碳納米片、氧化氮化碳納米片或其組合的表面積大于100m²/g。

8.根據權利要求7所述的電解質膜，其中所述氮化碳納米片、氧化氮化物納米片或其組合是多孔的。

9.根據權利要求1所述的電解質膜，其中所述氮化碳納米片、氧化氮化物納米片或其組合均勻分散在所述聚合物基質中。

10.根據權利要求1所述的電解質膜，其中所述導電聚合物包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)或聚環氧乙烷(PEO)中的至少一種。

11.根據權利要求1所述的電解質膜，其中所述堿金屬鹽選自LiTFSI、LiFSI、LiClO₄、NaTFSI、NaFSI和NaClO₄。

12.根據權利要求1所述的電解質膜，其中所述堿金屬鹽的量為基于所述導電聚合物的總重量計的約50重量％至80重量％。

13.一種制備用于堿金屬離子電池的電解質膜的方法，其包括：

將包含離子導電聚合物的基質、堿金屬鹽和溶劑混合以獲得組合物；

將所述組合物與包含氮化碳納米片、氧化氮化碳納米片或其組合的填料組合以獲得懸浮液；

將所述懸浮液成型并干燥以形成電解質膜。

14.一種堿金屬電池，所述電池包括：

陽極；

陰極；和

根據權利要求1所述的電解質膜，其位于所述陽極和所述陰極之間。

15.根據權利要求14所述的堿金屬電池，其中所述電解質膜具有約10微米至100微米的厚度。