[发明专利]隔离膜材及其制备方法以及包含隔离膜的电化学电池

权利要求书

1.一种隔离膜材，其特征在于，包含：

一基底，具一主体部和一表面部，该表面部具至少一多孔区域，该至少一多孔区域具一净电荷；以及

多个离子颗粒，耦接至少部份的多孔区域，该些离子颗粒具与该多孔区域的该净电荷相反的一净电荷。

2.根据权利要求1所述的隔离膜材，其特征在于，该些离子颗粒形成至少一离子颗粒层，其中相较于该隔离基材与该基底，该至少一离子颗粒层对锂、电解质以及电解质添加剂具有较高的化学稳定性，且该至少一离子颗粒层相较于该基底具有较高的机械强度。

3.根据权利要求1所述的隔离膜材，其特征在于，该些离子颗粒包含尺寸介于1纳米至500纳米的纳米颗粒。

4.根据权利要求1所述的隔离膜材，其特征在于，该基底包含高分子材料。

5.根据权利要求1所述的隔离膜材，其特征在于，该些离子颗粒包含金属氧化物，二氧化硅、氧化锌、二氧化锡、二氧化钛、氧化锆、氧化铝、钛酸钡、氧化钇、氧化镁、氧化镍、氧化钙中至少一者。

6.根据权利要求1所述的隔离膜材，其特征在于，至少部份的该些离子颗粒的ζ电位值介于-70mV至70mV之间。

7.根据权利要求1所述的隔离膜材，其特征在于，更包含至少一接枝剂，其耦接该些离子颗粒。

8.根据权利要求7所述的隔离膜材，其特征在于，该接枝剂包含含一级胺的硅甲烷、含二级胺的硅甲烷、含三级胺的硅甲烷、含四级胺的硅甲烷、含羧基的硅甲烷、含磺酸基的硅甲烷或含磷酸化合物的硅甲烷中至少一者；或是该接枝剂包含至少有一个n≥2的末端多官能基，其并至少有一个下列元素：氮、硫、硼、磷、碳、硅和氧。

9.根据权利要求1所述的隔离膜材，其特征在于，更包含至少一高分子电解质。

10.根据权利要求9所述的隔离膜材，其特征在于，至少一高分子电解质包含至少有一个下列元素：氮、硫、硼、磷、碳、硅和氧。

11.根据权利要求2所述的隔离膜材，其特征在于，该至少一离子颗粒层的厚度介于1纳米到10微米。

12.根据权利要求2所述的隔离膜材，其特征在于，该至少一离子颗粒层对包含电解质的一液体的湿润性大于该基底对该液体的湿润性。

13.根据权利要求12所述的隔离膜材，其特征在于，该隔离基材为一电化学电池内的一隔离膜。

14.一种电化学电池，其特征在于，包含一隔离膜，该隔离膜包含：

一基底，具一主体部和一表面部；以及

一覆层，覆盖至少部份的该表面部，该至少部份的该表面部为多孔状，且该覆层离子接合在该至少部份的该表面部；

其中，相较于该基底，该覆层具有电化学效能、化学稳定性、吸湿性、热稳定性和强韧性中的至少一者的特性。

15.根据权利要求14所述的电化学电池，其特征在于，该基底包含一高分子材料，该覆层更包含金属氧化物粒子，该些金属氧化物粒子为一接枝剂或一高分子电解质所改质，使得各该金属氧化物粒子具有一净电荷。

16.根据权利要求14所述的电化学电池，其特征在于，该覆层对一电解质的湿润性高于该基底对该电解质。

17.一种隔离膜材的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：

处理一基底，使该基底的一表面部具一净电荷；以及

将多个离子颗粒耦接至少部份的该表面部，该些离子颗粒具与该表面部的该净电荷相反的一净电荷，其中该离子颗粒与至少部份的该表面部的耦接使该隔离膜具有电化学效能、化学稳定性、吸湿性、热稳定性和强韧性中的至少一者的特性。

18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，该耦接形成至少一离子颗粒层，其中相较于该基底，该至少一离子颗粒层对锂，电解质以及电解质添加剂具有较高的化学稳定性，以及较高的机械强度。

19.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，该锂包含锂离子、氧化锂、磷酸锂、氟化锂或锂碳化合物中至少一者。

20.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，处理一基底的步骤包含将该表面部暴露在等离子下。