[发明专利]一种电池隔膜用材料、材料制备方法及电池隔膜

说明书

本申请公开了一种电池隔膜用材料、材料制备方法及电池隔膜。电池隔膜用材料包括氧化石墨烯纳米片以及附着于所述氧化石墨烯纳米片表面的亲水性金属氧化物纳米颗粒。由于在二维纳米材料氧化石墨烯纳米片的表面附着亲水性金属氧化物纳米颗粒，因此该材料具有分散性高、亲水性好等优点，同时可以利用亲水性金属氧化物纳米颗粒作为质子传输的活性位点，进而在实现质子快速传导的同时对钒离子传导进行阻隔，降低钒离子的渗透性，从而能够提高电池的使用寿命。

技术领域

本申请涉及材料技术领域，尤其涉及一种电池隔膜用材料、材料制备方法及电池隔膜。

背景技术

随着科技的不断发展，越来越多的设备需要利用电池进行供电，因此对电池的使用寿命等提出了更高的要求。在电池中，隔膜的性能对电池使用寿命影响较大，比如目前的全钒氧化还原液流电池(简称钒电池)中，由于隔膜对钒离子的阻隔能力相对较差，使得钒离子渗透严重，可能导致钒电池使用寿命的降低。

发明内容

本申请实施例提供一种电池隔膜用材料、材料制备方法及电池隔膜，用于解决现有技术中的问题。

本申请实施例提供了一种电池隔膜用材料，包括：氧化石墨烯纳米片以及附着于所述氧化石墨烯纳米片表面的亲水性金属氧化物纳米颗粒。

优选的，所述亲水性金属氧化物纳米颗粒包括如下任意一种或多种：

三氧化钨纳米颗粒；

二氧化钛纳米颗粒；

二氧化硅纳米颗粒。

优选的，所述亲水性金属氧化物纳米颗粒的形态包括：纳米管、纳米棒或纳米球。

优选的，所述亲水性金属氧化物纳米颗粒的直径范围为1nm～100nm。

优选的，所述亲水性金属氧化物纳米颗粒原位生长于所述氧化石墨烯纳米片表面。

本申请实施例还提供了一种电池隔膜，包括：增强层以及设置于所述增强层至少一个表面上的隔离层，其中，所述隔离层包括本申请实施例所提供的电池隔膜用材料。

优选的，所述电池隔膜应用于钒电池。

优选的，所述增强层具体为聚四氟乙烯层。

本申请实施例还提供了一种材料的制备方法，包括：

将混合液在第一温度下反应，并获取固态反应产物，其中，所述混合液中含有氧化石墨烯纳米片、阳离子单体以及目标金属的含氧酸根；

通过将所述固态反应产物进行热处理，生成所述材料，其中，所述材料中的亲水性金属氧化物纳米颗粒由所述目标金属的含氧酸根生成。

优选的，所述阳离子单体具体包括：二甲基二烯丙基氯化铵；和/或，

所述目标金属的含氧酸根具体包括：钨酸根。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

采用本申请实施例所提供的该材料，该材料中包括氧化石墨烯纳米片以及附着于氧化石墨烯纳米片表面的亲水性金属氧化物纳米颗粒，作为二维纳米材料的氧化石墨烯纳米片的比表面积通常较高，使得在其表面所附着的亲水性金属氧化物纳米颗粒通常具有较高的分散性，并且由于该亲水性金属氧化物纳米颗粒的存在，使材料整体还具有良好的亲水性，同时可以利用亲水性金属氧化物纳米颗粒作为质子传输的活性位点，进而在实现质子快速传导的同时对钒离子传导进行阻隔，降低钒离子的渗透性，从而能够提高电池的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：