[发明专利]一种附带衬垫的电解质膜

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是一种附带衬垫的电解质膜。

背景技术

以往，开发了用于燃料电池等的附带衬垫的催化剂涂层电解质膜（以下，简称为 CCM）。附带衬垫的 CCM 由电极催化剂层以及衬垫形成在电解质膜的两面而构成。在以往的技术中，存在该催化剂层的形成区域及衬垫 的开口部发生错位的问题。虽然提出了考虑这样的催化剂层的错位而形成稍大的开口部的 方法，但是这种方法存在未被衬垫覆盖的电解质膜，从而存在耐久性下降的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种附带衬垫的电解质膜。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种附带衬垫的电解质膜，所述电解质膜由纳米纤维和导电纤维共混制成，所述纳米纤维为电纺纳米纤维，所述电解质膜的表面有凹凸的衬垫层，所述电解质膜的平均孔径为0.05μm以上；所述电解质膜中添加有拉伸电解质膜的增强材料，所述增强材料的添加量为电解质膜质量的0.001%-0.005%，稳定添加剂0.2-0.8份。

优选的，所述衬垫层的高度为0.1-0.2mm。

优选的，所述增强材料选用纳米碳纤维，所述纳米碳纤维的截面为三角形、圆形或矩形。

优选的，所述增强材料选用纳米碳纤维，所述纳米碳纤维的截面为三角形。

优选的，所述增强材料的添加量为电解质膜质量的0.004%。

优选的，所述稳定添加剂包含元素Mn和元素Ce。

优选的，所述稳定添加剂包含元素Mn和元素Ce，其质量比为1:1-2。

优选的，所述稳定添加剂包含元素Mn和元素Ce，其质量比为1:1.5。

采用本发明的技术方案的有益效果是：

本发明制得的聚合物电解质膜可以作为锂离子电池的聚合物电解质，使用本发明提供的方法制备聚合物电解质膜改善了聚合物电解质膜的锂离子电导率和锂离子迁移数，提高了锂离子电池的安全性能，同时，获得的聚合物电解质膜具有较好的弹性和加工性能，并具有较好的机械性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1

一种附带衬垫的电解质膜，所述电解质膜由纳米纤维和导电纤维共混制成，所述纳米纤维为电纺纳米纤维，所述电解质膜的表面有凹凸的衬垫层，所述电解质膜的平均孔径为0.05μm以上；所述电解质膜中添加有拉伸电解质膜的增强材料，所述增强材料的添加量为电解质膜质量的0.001%，稳定添加剂0.2份。

其中，衬垫层的高度为0.1mm。

其中，增强材料选用纳米碳纤维，所述纳米碳纤维的截面为三角形。

其中，稳定添加剂包含元素Mn和元素Ce，其质量比为1:1。

实施例2

一种附带衬垫的电解质膜，所述电解质膜由纳米纤维和导电纤维共混制成，所述纳米纤维为电纺纳米纤维，所述电解质膜的表面有凹凸的衬垫层，所述电解质膜的平均孔径为0.05μm以上；所述电解质膜中添加有拉伸电解质膜的增强材料，所述增强材料的添加量为电解质膜质量的0.003%，稳定添加剂0.5份。

其中，衬垫层的高度为0.1mm。

其中，增强材料选用纳米碳纤维，所述纳米碳纤维的截面为圆形

其中，稳定添加剂包含元素Mn和元素Ce，其质量比为1:1.5。

实施例3

一种附带衬垫的电解质膜，所述电解质膜由纳米纤维和导电纤维共混制成，所述纳米纤维为电纺纳米纤维，所述电解质膜的表面有凹凸的衬垫层，所述电解质膜的平均孔径为0.05μm以上；所述电解质膜中添加有拉伸电解质膜的增强材料，所述增强材料的添加量为电解质膜质量的0.005%，稳定添加剂0.8份。

其中，衬垫层的高度为0.2mm。

其中，增强材料选用纳米碳纤维，所述纳米碳纤维的截面为矩形。

其中，稳定添加剂包含元素Mn和元素Ce，其质量比为1:2。

本发明制得的聚合物电解质膜可以作为锂离子电池的聚合物电解质，使用本发明提供的方法制备聚合物电解质膜改善了聚合物电解质膜的锂离子电导率和锂离子迁移数，提高了锂离子电池的安全性能，同时，获得的聚合物电解质膜具有较好的弹性和加工性能，并具有较好的机械性能。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。