[发明专利]隔膜及其制备方法，以及电化学电池

说明书

本发明公开了一种隔膜，包括多孔基膜以及与所述多孔基膜的表面直接结合的增强改性层，所述增强改性层的材料为类石墨烯材料。本发明还公开了一种电化学电池，包括正极、负极和所述隔膜，所述隔膜设置在所述正极和所述负极之间。本发明还公开了一种所述的隔膜的制备方法，包括：提供所述增强改性层；以及将所述增强改性层与所述多孔基膜的所述表面直接结合。

技术领域

本发明涉及电池领域，特别是涉及隔膜及其制备方法，以及电化学电池。

背景技术

伴随着新能源汽车的迅猛发展，尤其是近两年互联网造车运动的兴起，电池市场迎来了快速增长的机遇，电池的能量密度及电池的安全性问题也成为制约其进一步大规模应用的短板因素，如何改善和解决电池的安全性问题同时提高电池的能量密度，已经成为行业的研究热点。

电化学电池的安全问题主要由正负极接触短路所引起。隔膜作为电化学电池的重要组成部分，担负着分隔正负极的功能。隔膜的机械强度和稳定性能很大程度上提高电池的安全性。目前对于隔膜的改进广泛使用的是在隔膜的表面形成陶瓷涂覆层从而提高隔膜的强度，但是陶瓷涂覆层浸润在电解液中容易脱落，影响隔膜的稳定性。

发明内容

基于此，有必要提供一种机械强度高、稳定性好，能够提高电池能量密度的隔膜及其制备方法，以及电化学电池。

一种隔膜，包括多孔基膜以及与所述多孔基膜的表面直接结合的增强改性层，所述增强改性层的材料为类石墨烯材料。

在其中一个实施例中，所述类石墨烯材料包括六方氮化硼、石墨烯、石墨相氮化碳以及二维过渡金属二硫化物中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述类石墨烯材料通过共价键与所述多孔基膜连接。

在其中一个实施例中，每个完整的所述类石墨烯材料能够覆盖所述多孔基膜的所述表面80％以上的面积。

在其中一个实施例中，所述增强改性层的厚度为2nm～50nm。

在其中一个实施例中，所述多孔基膜的厚度为5μm～30μm。

在其中一个实施例中，所述增强改性层覆盖所述多孔基膜的一个表面或者相对的两个表面。

一种电化学电池，包括正极、负极和所述的隔膜，所述隔膜设置在所述正极和所述负极之间。

在其中一个实施例中，所述增强改性层设置在所述多孔基膜靠近所述负极的表面。

一种所述的隔膜的制备方法，包括：

提供所述增强改性层；以及

将所述增强改性层与所述多孔基膜的表面直接结合。

在其中一个实施例中，所述提供所述增强改性层的步骤包括：

提供衬底，在所述衬底上沉积形成所述增强改性层；以及

将所述增强改性层从所述衬底上剥离。

在其中一个实施例中，所述将所述增强改性层从所述衬底上剥离的步骤包括：

在所述增强改性层的表面形成支撑防护层，得到所述衬底、所述增强改性层以及所述支撑防护层依次层叠的复合结构；以及

通过刻蚀液去除所述复合结构中的所述衬底。

在其中一个实施例中，所述衬底为铜衬底，所述刻蚀液为过硫酸铵溶液。

在其中一个实施例中，形成所述支撑防护层的步骤包括：

在所述增强改性层的表面负载聚合物溶液；以及

将负载有所述聚合物溶液的所述增强改性层进行干燥。