一种金属负极电池的改性隔膜、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种金属负极电池的改性隔膜，所述改性隔膜包括多孔聚烯烃隔膜及至少沉积在所述多孔聚烯烃隔膜邻近负极材料的表面的薄膜，其中，所述薄膜包括类金刚石薄膜。类金刚石薄膜具有较高的强度，增强了隔膜的强度，能够阻碍金属枝晶的生长，改变枝晶的生长方向，使其横向生长，避免金属枝晶刺穿隔膜，有效避免电池因隔膜受损而短路失效，提高了电池使用的安全性，同时能够引导负极金属均匀沉积，提高金属负极的稳定性，进而大幅增强电池的循环稳定性。

Modified diaphragm, preparation method and application of metal negative electrode battery

【技术实现步骤摘要】
一种金属负极电池的改性隔膜、制备方法及应用
本专利技术涉及储能器件
，尤其涉及一种金属负极电池的改性隔膜、制备方法及应用。
技术介绍
当前，传统的锂金属电池(LIBs)能量密度和功率密度有限，已经无法满足人们日益增长的对更高能量密度电池的迫切需求。开发更高能量密度、更安全环保的储能电池是目前的研究热点。以锂金属电池为例，其具有能量密度高、低密度、低氧化还原电位等优点，在消费电子产品、电动交通工具、电网调峰、储能电源、航空航天等领域有巨大应用前景。锂金属电池包括正极集流体、正极、隔膜、电解液和负极；锂金属电池能大大改善电池性能，增强电池的电量持久力，大幅改观电力存储的经济效益，促进消费类电子产品的升级转型，对人类生活具有重大意义，其中，所使用的隔膜选自织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜、聚烯烃隔膜等几种，但是，在使用过程中存在以下问题，(1)锂金属负极在不断的沉积-剥离的过程中容易生成枝晶，枝晶会刺穿隔膜，导致电池短路而失效；(2)金属锂与电解液在界面发生反应形成的固体电解质层(SEI膜)随时间而不断增厚，界本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属负极电池的改性隔膜，其特征在于，所述改性隔膜包括多孔聚烯烃隔膜及至少沉积在所述多孔聚烯烃隔膜邻近负极材料的表面的薄膜，其中，所述薄膜包括类金刚石薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属负极电池的改性隔膜，其特征在于，所述改性隔膜包括多孔聚烯烃隔膜及至少沉积在所述多孔聚烯烃隔膜邻近负极材料的表面的薄膜，其中，所述薄膜包括类金刚石薄膜。


2.根据权利要求1所述的金属负极电池的改性隔膜，其特征在于，所述薄膜选自由类金刚石材料形成的薄膜、掺杂元素的类金刚石薄膜的至少一种。


3.根据权利要求2所述的金属负极电池的改性隔膜，其特征在于，所述类金刚石薄膜选自非氢四面体碳膜、含氢四面体碳膜、非氢碳膜、含氢碳膜、类高聚物碳膜和类石墨碳膜的至少一种。


4.根据权利要求1～3任一所述的金属负极电池的改性隔膜，其特征在于，所述薄膜为单层结构或多层结构，和/或；
所述薄膜为单层结构，且所述单层结构为单一元素掺杂的类金刚石薄膜，和/或；
所述薄膜为两层或两层以上的多层结构，且多层结构中的至少一层为类金刚石薄膜，和/或；
所述薄膜为两层或两层以上的多层结构，且多层结构中的至少一层为单一元素的类金刚石薄膜，和/或；
所述薄膜为两层或两层以上的多层结构，且多层结构中的至少两层为掺杂元素的类金刚石薄膜，且不同的层结构中掺杂元素的类型不同。


5.根据权利要求1～3任一所述的金属负极电池的改性隔膜，其特征在于，所述薄膜的厚度为1～3μm。


6.根据权利要求1～3任一所述的金属负极电池的改性隔膜，其特征在于，所述多孔聚烯烃隔膜的材料选自聚丙烯、聚乙烯、三层聚丙烯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永炳，黎重重，周小龙，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44