[发明专利]一种金属/离子过滤层、其制备方法及其在电池中的应用

权利要求书

1.一种金属保护材料，其特征在于，包括支撑结构和负载于支撑结构上的金属/离子过滤层；

所述金属/离子过滤层为多层堆叠材料；

所述多层堆叠材料为多层堆叠石墨烯材料；

所述金属/离子过滤层由含有制备金属/离子过滤层的原料的混合物水热反应制备得到；

所述制备金属/离子过滤层的原料包括氧化石墨烯和还原剂；

所述反应的条件为：温度为150~200℃；时间为8~14h；

所述金属保护材料的制备方法包括：将含有支撑结构材料和所述制备金属/离子过滤层的原料的混合物置于反应釜中，加热至150~200℃，反应8~14h，冷却，洗涤，干燥，得到所述金属保护材料。

2.根据权利要求1所述金属保护材料，其特征在于，所述多层堆叠材料的堆叠层数为10层以上。

3.根据权利要求 1所述金属保护材料，其特征在于，所述多层堆叠材料的堆叠层数为10层~100层。

4.根据权利要求 1所述金属保护材料，其特征在于，所述金属/离子过滤层材料的制备包括以下步骤：

将含有制备金属/离子过滤层的原料的混合物置于反应釜中，加热至150~200℃，反应8~14h，冷却，洗涤，干燥，得到所述金属/离子过滤层材料；

所述制备金属/离子过滤层的原料包括氧化石墨烯和还原剂。

5.根据权利要求4所述金属保护材料，其特征在于，所述含有制备金属/离子过滤层的原料的混合物超声15~30分钟，然后置于反应釜中。

6.根据权利要求4所述金属保护材料，其特征在于，所述还原剂为氧化石墨烯的还原剂。

7.根据权利要求6所述金属保护材料，其特征在于，所述还原剂选自肼类及其衍生物、胺类及其衍生物、抗坏血酸及其衍生物、硫化物及其衍生物、金属氢氧化物、氢碘酸、氨水、金属单质中的至少一种。

8.根据权利要求6所述金属保护材料，其特征在于，所述还原剂选自抗坏血酸、水合肼、乙二胺、铁粉、氢氧化钙、氢氧化钠、硫化钠、氢碘酸中的至少一种。

9.根据权利要求4所述金属保护材料，其特征在于，所述金属/离子过滤层材料的制备方法包括：

（1）将还原剂加入氧化石墨烯溶液中超声15~30分钟，得到混合物；

（2）将步骤（1）中所述混合物置于水热反应釜中，加热到150~200℃反应8~14h；

（3）将步骤（2）中反应后得到的固体用去离子水洗涤，再冷冻干燥，得到所述金属/离子过滤层。

10.根据权利要求1所述金属保护材料，其特征在于，所述支撑结构选自金属箔、金属网、具有孔洞结构的金属、具有孔洞结构的非金属、非金属纤维中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的金属保护材料，其特征在于，所述支撑结构包括泡沫金属、泡沫碳、铜网、铜箔、玻璃纤维中的至少一种。

12.根据权利要求11所述的金属保护材料，其特征在于，所述泡沫金属为泡沫铜和/或泡沫镍。

13.一种电极材料，其特征在于，包含权利要求1至12任一项所述的金属保护材料中的至少一种。

14.一种电池，其特征在于，包含权利要求13所述的电极材料中的至少一种。