本发明专利技术提供了一种电化学电源隔膜及其制备方法，其方法包括：将正硅酸乙酯溶于有机溶剂中形成质量浓度为10~50%的正硅酸乙酯溶液；将铝网置于200~650℃的含氧气氛中氧化0.5~24小时后，取出并浸入所述正硅酸乙酯溶液中0.5~3小时，取出，干燥，得表面附着有正硅酸乙酯的铝网；将附着有正硅酸乙酯的铝网浸入质量浓度为1~10%的氨水中，4~12小时后取出，干燥，即得包覆有二氧化硅的铝网电化学电源隔膜。该电化学电源隔膜孔径适合、耐热性能好，安全性高，从而可有效提高电化学电池或电容器的安全性。本发明专利技术还提供了一种使用该隔膜的电化学电池或电容器。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种电化学电源隔膜及其制备方法，其方法包括：将正硅酸乙酯溶于有机溶剂中形成质量浓度为10~50%的正硅酸乙酯溶液；将铝网置于200~650℃的含氧气氛中氧化0.5~24小时后，取出并浸入所述正硅酸乙酯溶液中0.5~3小时，取出，干燥，得表面附着有正硅酸乙酯的铝网；将附着有正硅酸乙酯的铝网浸入质量浓度为1~10%的氨水中，4~12小时后取出，干燥，即得包覆有二氧化硅的铝网电化学电源隔膜。该电化学电源隔膜孔径适合、耐热性能好，安全性高，从而可有效提高电化学电池或电容器的安全性。本专利技术还提供了一种使用该隔膜的电化学电池或电容器。【专利说明】电化学电源隔膜及其制备方法、电化学电池或电容器
本专利技术涉及电化学领域，特别是涉及一种电化学电源隔膜及其制备方法。本专利技术还涉及一种电化学电池或电容器。
技术介绍
随着人类生产力的发展，越来越多的汽车行驶在城市、乡村的大街小巷中。汽车的普及给人们的生活带来了极大的便利。然而，伴随而来的问题也越来越严重。石油等不可再生能源的消耗不断加速，汽车尾气的排放给环境造成的影响也不断扩大。目前，人们为了解决这些问题提出发展电动汽车，以期取代传统汽车。而其中的关键在于是否有能量密度、功率密度足够大，循环寿命足够长、安全可靠的动力电池取代内燃机。而决定动力电池安全性的关键在于其中的隔膜，其主要的功能是隔绝正负极以防止电池自我放电及两极短路等问题。目前锂离子电池普遍采用的隔膜为多孔聚烯烃隔膜。但是这种隔膜不仅对电解质的润湿性能差，而且耐热温度偏低。为提高锂离子电池和超级电容器的安全性，就必须提高隔膜的耐热性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术旨在提供一种电化学电源隔膜及其制备方法，该方法以铝网作为支撑基体，在基体表面包覆高熔点的二氧化硅，所得电化学电源隔膜孔径适合、耐热性能好，安全性高，从而可有效提高电化学电池或电容器的安全性。本专利技术还相应提供了一种电化学电池或电容器。第一方面，本专利技术提供了一种电化学电源隔膜的制备方法，包括以下步骤:将正硅酸乙酯溶于有机溶剂中形成质量浓度为10-50%的正硅酸乙酯溶液；将招网置于200~650°C的含氧气氛中氧化0.5^24小时后,取出并浸入所述正娃酸乙酯溶液中0.5^3小时，取出，干燥，得表面附着有正硅酸乙酯的铝网；将所述附着有正硅酸乙酯的铝网浸入质量浓度为f 10%的氨水中，4~12小时后取出，干燥，即得包覆有二氧化硅的铝网电化学电源隔膜。所述正硅酸乙酯的纯度优选为99%及以上，最好是99.9%以上。优选地，所述有机溶剂为乙醇、乙醚或二者组合。优选地，正硅酸乙酯溶液的质量浓度为30-50%。将招网置于200~650°C的含氧气氛中氧化0.5^24小时后,取出并浸入所述正娃酸乙酯溶液中0.5^3小时，取出，干燥，得表面附着有正硅酸乙酯的铝网。具体地，将铝网置于马弗炉中，以2°C/min的速率加热到20(T650°C后保温0.5~24进行氧化。优选地，所述铝网氧化时，氧化温度为50(T650°C。优选地，氧化的时间为12~24小时。优选地，铝网浸入正硅酸乙酯溶液中的时间为f 3小时。优选地，所述铝网的厚度为10-40μm。优选地，所述铝网的气孔尺寸为1~ 10 μm。所述含氧气氛可以为空气、氧气气氛或其他含氧的非还原性气体气氛。优选地，所述干燥为真空干燥，干燥温度为50~90°C。更优选地，所述干燥温度为60^80 ℃优选地，干燥时间为12~24小时。将所述附着有正硅酸乙酯的铝网浸入质量浓度为f 10%的氨水中，4~12小时后取出，干燥，即得包覆有二氧化硅的铝网电化学电源隔膜。优选地，氨水的质量浓度为广5%。优选地，铝网浸入氨水中的时间为6~12小时。正硅酸乙酯在氨水中，即在碱催化条件下将发生水解，生成二氧化硅附着在铝网的表面。反应机理:5Si (OC2H5) 4+12H20 — 5Si02+12C2H50H,正硅酸乙酯在纯水中水解缓慢，在碱的存在下能加速水解作用。待正硅酸乙酯水解完全，干燥后，便得到包覆有二氧化硅的铝网电化学电源隔膜。本专利技术用二氧化硅包覆铝网后，铝网基体在变得绝缘的同时，也控制其孔径降到了 I微米以下，从而适合于锂离子电池和超级电容器。优选地，所述干燥为真空干燥，干燥温度为5(T90°C。更优选地，所述干燥温度为60^80 ℃优选地，干燥时间为12~24小时。第二方面，本专利技术提供了一种由上述制备方法制备得到的电化学电源隔膜。该电化学电源隔膜的孔隙率为40-45%，平均孔径为0.5^0.8 μ m。第三方面，本专利技术提供了一种电化学电池或电容器，该电化学电池或电容器的隔膜采用本专利技术第二方面提供的所述电化学电源隔膜。本专利技术提供的电化学电源隔膜及其制备方法，具有如下有益效果:(1)本专利技术电化学电源隔膜以高熔点的铝网为基体，以高熔点的二氧化硅对该基体进行包覆，在使铝网基体变得绝缘的同时，使其孔径降到I微米以下从而适合锂离子电池和超级电容器，这种高熔点的隔膜能够有效的提高锂离子电池和超级电容器的安全性；( 2 )本专利技术电化学电源隔膜的制备方法简单有效，成本低，适用于大规模生产。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实施例5提供的锂离子电池的循环性能测试图。【具体实施方式】以下所述是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。实施例1—种电化学电源隔膜的制备方法，包括以下步骤:(I)将纯度为99%的正硅酸乙酯加入到乙醇中配成浓度为10%的正硅酸乙酯乙醇溶液；(2)将厚度为20μπκ孔径大小为5μπι的铝网置于空气气氛的马弗炉中，以2V /min的速率加热到600°C后保温6h进行氧化；(3)将氧化后的铝网浸入到上述正硅酸乙酯乙醇溶液中2小时后取出，于70°C的干燥箱中干燥16小时后取出，得到表面附着有正硅酸乙酯的铝网；(4)将所述附着有正硅酸乙酯的铝网置于质量浓度为1%的氨水中，6小时后取出，置于80°C的干燥箱中干燥24小时后取出，得包覆有二氧化硅的铝网电化学电源隔膜。将本实施例制得的电化学电源隔膜进行孔隙率、孔径和透气率测定。其中，孔隙率和孔径采用孔隙率仪进行测量，透气率通过透气率测量仪测量。经测定，本实施例所得电化学电源隔膜的孔隙率为45%，平均孔径为0.8微米，透气率为lOOs/lOOcc。实施例2一种电化学电源隔膜的制备方法，包括以下步骤:(I)将纯度为99.9%的正硅酸乙酯加入到乙醚中配成浓度为50%的正硅酸乙酯乙醇溶液；(2)将厚度为3 0μπκ孔径大小为8μπι的铝网置于空气气氛的马弗炉中，以1°C /min的速率加热到500°C后保温12h进行氧化；(3)将氧化后的铝网浸入到上述正硅酸乙酯乙醇溶液中3小时后取出，于80°C的干燥箱中干燥12小时后取出，得到表面附着有正硅酸乙酯的铝网；(4)将所述附着有正硅酸乙酯的铝网置于质量浓度为5%的氨水中，8小时后取出，置于90°C的干燥箱中干燥12小时后取出，得包覆有二氧化硅的铝网电化学电源隔膜。将本实施例制得的电化学电源隔膜进行孔隙率、孔径和透气率测定。其中，孔隙率和孔径采用孔隙率仪进行测量，透气率通过透气率测量仪测量。经测定，本实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电化学电源隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将正硅酸乙酯溶于有机溶剂中形成质量浓度为10~50%的正硅酸乙酯溶液；将铝网置于200~650℃的含氧气氛中氧化0.5~24小时后，取出并浸入所述正硅酸乙酯溶液中0.5~3小时，取出，干燥，得表面附着有正硅酸乙酯的铝网；将所述附着有正硅酸乙酯的铝网浸入质量浓度为1~10%的氨水中，4~12小时后取出，干燥，即得包覆有二氧化硅的铝网电化学电源隔膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，钟玲珑，王要兵，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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