[发明专利]水系二次电池用抗腐蚀集流体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种水系二次电池用抗腐蚀集流体，其特征在于，所述水系二次电池用抗腐蚀集流体包括：金属引流体和碳掺杂聚合物膜；

所述金属引流体用于所述水系二次电池在充放电过程中电流的承载，所述碳掺杂聚合物膜用于隔绝所述金属引流体与水系电解液的接触，同时将所述电流导入、导出所述金属引流体；

所述金属引流体位于两层碳掺杂聚合物膜之间，所述金属引流体的两侧表面分别与所述两层碳掺杂聚合物膜紧密压合，使得所述水系二次电池用抗腐蚀集流体整体呈边缘密闭的三明治结构；

其中，所述金属引流体具体由常温电阻率在10^-10Ω·m到10^-1Ω·m之间的金属材料或金属合金材料构成。

2.根据权利要求1所述的水系二次电池用抗腐蚀集流体，其特征在于，所述金属材料包括铁、铝、铜、钛、镍、锌、锡、铅、铬、锰、锆、钒、钴、钼、钨、镉、金、银、钯、铂、钽中的一种或几种；所述金属合金材料包括所述金属材料的合金、不锈钢、黄铜、白铁中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的水系二次电池用抗腐蚀集流体，其特征在于，所述金属引流体的物理结构为箔状、网状或泡沫多孔结构。

4.根据权利要求1所述的水系二次电池用抗腐蚀集流体，其特征在于，所述碳掺杂聚合物膜在常温下的表面电阻率在1Ω到5000Ω。

5.根据权利要求1所述的水系二次电池用抗腐蚀集流体，其特征在于,所述碳掺杂聚合物膜的厚度在0.01mm到1mm之间。

6.根据权利要求1所述的水系二次电池用抗腐蚀集流体，其特征在于，所述碳掺杂聚合物膜为碳掺杂的高分子聚合物膜；

其中，掺杂的碳包括：石墨、乙炔黑、科琴黑、炭黑、富勒烯、石墨烯、碳纳米管、无定形碳、碳气凝胶、金刚石、碳纤维或碳六十中的一种或几种；

所述高分子聚合物膜具体包括：聚乙烯PE、聚丙烯PP、高密度聚乙烯HDPE、低密度聚乙烯LDPE、线性低密度聚乙烯LLDPE、聚氯乙烯PVC、通用级聚苯乙烯GPPS、聚苯乙烯泡沫EPS、耐冲击性聚苯乙烯HIPS、苯乙烯-丙烯腈共聚物AS，SAN、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、聚甲基丙烯酸酯PMMA、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丁酯PBT、聚酰胺PA、聚碳酸树脂PC、聚甲醛树脂POM、聚苯醚PPO、聚亚苯基硫醚PPS、聚氨酯PU、聚苯乙烯PS中的一种或几种。

7.一种上述权利要求1-6任一所述的水系二次电池用抗腐蚀集流体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

在设定压力下将两层固态碳掺杂聚合物膜分别在金属引流体的两侧表面压实，将边缘热封闭合，形成边缘密闭的三明治结构的水系二次电池用抗腐蚀集流体；或者

在金属集流体箔两侧依次使用刮刀涂敷流状的碳掺杂树脂类涂层，烘干后再进行一圈辊压，形成平整闭合的三明治结构的水系二次电池用抗腐蚀集流体。

8.一种上述权利要求1-6任一所述的抗腐蚀集流体的用途，其特征在于，所述抗腐蚀集流体用于水系二次电池的电极的集流体。

9.一种水系二次电池，其特征在于，所述水系二次电池包括上述权利要求1-6任一所述的抗腐蚀集流体。

10.根据权利要求9所述的水系二次电池，其特征在于，所述水系二次电池具体包括电解液采用水作为溶剂的锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池、镁离子电池、锌离子电池、铝离子电池、氨离子电池或钙离子电池。