一种刻蚀法调控多孔水泥基隔膜及其制备方法和应用技术

一种刻蚀法调控多孔水泥基隔膜及其制备方法和应用，属于电池隔膜技术领域。所述的水泥基隔膜的制备方法流程包括水泥净浆试件成型、打磨、刻蚀及干燥。所述刻蚀是采用酸溶液溶解掉水泥净浆自身的组成成分，提高水泥净浆的孔隙率和孔连通性，扩大离子的传输通道，进而提高其离子电导率。所制备的水泥基隔膜可应用于超级电容器、混合超级电容器和电池。所述的储能装置包括极耳、正极、负极以及设置在两电极之间刻蚀后并且经电解液浸润的水泥基隔膜。本发明专利技术的水泥基隔膜制备过程简单合理，操作方便，能够提高水泥净浆的孔隙率，为离子在其内部的传输提供更多通道，从而提高水泥净浆的离子电导率，使其作为隔膜时能具备更好的储能性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池隔膜，具体涉及一种刻蚀法调控多孔水泥基隔膜的制备方法及其在电化学储能中的应用。

技术介绍

1、随着人口激增和工业化程度加深，全球化石能源面临能源枯竭和环境污染等严重问题。在此背景下，以太阳能、风能为代表的可再生能源迎来发展新机遇。但可再生能源具有波动性大、随机性强、间歇性的特点，其在发电高峰难以与用电高峰契合。而储能系统可平抑新能源发电的波动性，减少能源浪费，促进新能源的消纳。因此，储能技术的发展和应用成为推动可再生能源发展的关键。目前的储能技术有机械储能、电化学储能、电磁储能、电化学储能等。其中，电化学储能由于其可靠、经济、寿命周期长、容量大、受地形限制小、运行灵活和反应快捷等优势，在储能领域的应用日趋广泛。

2、电化学储能系统由电极和隔膜组成，按照“电极-隔膜-电极”组装成三明治构型。其中，隔膜将正负极隔离以防止短路，仅使离子通过以形成充放电回路，需具有电绝缘性、较高机械强度、丰富的孔隙结构以及较高离子电导率的基本性质。然而，现有商用电化学储能的隔膜力学强度不高，易被枝晶穿透，进而产生安全问题。因此，开发新型的隔膜材料是推本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水泥基隔膜，其特征在于，水泥基隔膜上分布有若干刻蚀孔隙，该刻蚀孔隙通过酸性溶液刻蚀掉水泥净浆薄片的组成成分获得，水泥净浆薄片的质量损失为5～40％；水泥净浆薄片通过刻蚀进一步扩大孔隙率、孔径和孔连通性。

2.根据权利要求1所述的水泥基隔膜，其特征在于，所述酸性溶液为1～5mol/L氯化铵溶液，1～6mol/L硝酸铵溶液或0.1～1mol/L盐酸溶液等酸性溶液的任意一种或几种混合。

3.根据权利要求1所述的水泥基隔膜，其特征在于，所述刻蚀掉水泥净浆薄片的组成成分包括水化硅酸钙、氢氧化钙、碳酸钙、钙矾石等中的一种或几种。

4.一种权利要求1所述的水...

【技术特征摘要】

1.一种水泥基隔膜，其特征在于，水泥基隔膜上分布有若干刻蚀孔隙，该刻蚀孔隙通过酸性溶液刻蚀掉水泥净浆薄片的组成成分获得，水泥净浆薄片的质量损失为5～40％；水泥净浆薄片通过刻蚀进一步扩大孔隙率、孔径和孔连通性。

2.根据权利要求1所述的水泥基隔膜，其特征在于，所述酸性溶液为1～5mol/l氯化铵溶液，1～6mol/l硝酸铵溶液或0.1～1mol/l盐酸溶液等酸性溶液的任意一种或几种混合。

3.根据权利要求1所述的水泥基隔膜，其特征在于，所述刻蚀掉水泥净浆薄片的组成成分包括水化硅酸钙、氢氧化钙、碳酸钙、钙矾石等中的一种或几种。

4.一种权利要求1所述的水泥基隔膜的制备方法，其特征在于，先将水泥净浆薄片浸泡在水中并置于负压环境中充分饱水，再将饱水的水泥净浆薄片浸泡在酸性溶液中，以刻蚀掉水泥净浆的组成成分，监控水泥净浆薄片的质量损失，将刻蚀后的水泥净浆薄片浸泡在水中去除刻蚀溶液，随后干燥得到所述水泥基隔膜。

5.根据权利要求4所述的水泥基隔膜的制备方法，其特征在于，所述充分饱水，其水浸泡时间为1～3d，所述负压压力为-0.05～-0.1mpa。

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【专利技术属性】
技术研发人员：冯攀，陶广慧，刘钊龙，袁龙，刘睿丹，张琪，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：