ELECTROCHEMICAL CELLS WITH IONIC SEQUESTRATION PROVIDED BY POROUS SEPARATORSProvided are electrochemical cells including separators permeable to some materials and impermeable to other materials in electrolytes. Also provide are methods of forming such separators. The selective permeability of a separator is achieved by its specific pore diameter and a narrow distribution of this diameter. Specifically, a species responsible for ion transport in an electrochemical cell are allowed to pass through the separator, while another species is blocked thereby preventing degradation of the cell. For example, a species containing lithium ions is allowed to pass in rechargeablecells, while one or more species containing transition metals are blocked. In some embodiments, a separator may include a membrane layer with at least 90% of pores of this having a diameter of betweenabout 0.1 nanometers and 1.0 nanometer. The membrane layer may be a standalone layer or supported by a membrane support.A kind of electrochemical cell, comprising:anode；cathode；partition, setting is between a positive electrode and a negative electrode, wherein the partition provides electric isolution between a positive electrode and a negative electrode, wherein institute stating partition includes the first film layer；withelectrolyte comprising the first substance and the second substance, wherein at least a part of electrolyte are arranged in partition,wherein, at least partly the partition in partition is arranged in the first of offer ion circulation between a positive electrode and a negative electrode in electrolyte substance be it is permeable,wherein, at least partly the partition in partition is arranged in second of the element comprising positive electrochemical active material in electrolyte substance be substantially it is impermeable,wherein the first substance is selected from the group: h+、li+、na+、k+、rb+、cs+、f–、cl–、br–、i–、bf4–、pf6–、asf6–、clo4–、 mesylate, fluoroform sulphonate, three (pentafluoroethyl group) three fluorophosphates, bis- (fluorosulfonyl) imines, ring-difluoromethane -1, bis- (sulfonyl) imines of 1-, bis- (sulfonyl) imines of ring-hexafluoropropane -1,1-, bis- (trifluoro methylsulfonimides), bis- (perfluor second sulfonyl) imines, bis- (oxalic acid) borates, difluoro (oxalic acid) borate, bis- (fluorine malonic acid) borates, four cyano borate, dicyano triazolium salt, dicyano-trifluoromethyl-imidazole salt, dicyano-pentafluoroethyl group-imidazole salts and their ion pair,wherein the second substance include comprising be, mg, ca, sr, ba, sc, ti, v, cr, mn, fe, co, ni, cu, zn, y, zr, nb, mo、tc、ru、rh、pd、ag、cd、lu、hf、ta、w、re、os、ir、pt、au、hg、b、c、n、o、al、si、p、s、ga、ge、as、 se、in、sn、sb、te、tl、pb、bi、po、la、ce、pr、nd、pm、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、ac、th、 pa, u, mesylate, fluoroform sulphonate, three (pentafluoroethyl group) three fluorophosphates, bis- (fluorosulfonyl) imines, ring-difluoro first bis- (sulfonyl) imines of alkane -1,1-, bis- (sulfonyl) imines of ring-hexafluoropropane -1,1-, bis- (trifluoro methylsulfonimides), bis- (complete fluorine second sulphonyl) imines, bis- (oxalic acid) borates, difluoro (oxalic acid) borate, bis- (fluorine malonic acid) borates, four cyano boric acid salt, dicyano triazolium salt, dicyano trifluoromethyl-imidazole salt, dicyano-pentafluoroethyl group-imidazole salts, acetylacetonate, second acyl acetone, formula rc=och2in 'beta '-ketoester shown in coor ' and the atom of their ion pair, ion, ion pair and molecule at least one, wherein r and r' are each independently c1-6alkyl, c6-12aryl or c1-6alkoxy -c1-6alkyl.
다공성 분리막에 의해 제공된 이온성 격리를 갖는 전기화학 전지전해질에서 일부 물질에 대해 투과성이고 다른 물질에 대해 불투과성인 분리막을 포함하는 전기화학 전지가 제공된다. 또한, 이러한 분리막을 형성하는 방법이 제공된다. 분리막의 선택적 투과성은 이의 특정 기공 직경 및 이러한 직경의 좁은 분포에 의해 달성된다. 상세하게, 전기화학 전지에서 이온 수송을 담당하는 종(species)은 분리막을 통과할 수 있게 하며, 다른 종은 차단되어, 전지의 분해를 방지한다. 예를 들어, 리튬 이온을 함유한 종은 재충전 가능한 전지에서 통과할 수 있는 반면, 전이 금속을 함유한 하나 이상의 종은 차단된다. 일부 구체예에서, 분리막은 층의 기공의 적어도 90%가 약 0.1 나노미터 내지 1.0 나노미터의 직경을 갖는 멤브레인 층을 포함할 수 있다. 멤브레인 층은 독립 층(standalone layer)일 수 있거나, 멤브레인 지지체에 의해 지지될 수 있다.양극(positive electrode);음극(negative electrode);상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 분리막(separator)으로서, 상기 분리막이 상기 양극과 상기 음극 사이에 전기 절연을 제공하고, 상기 분리막이 제1 멤브레인 층을 포함하는 분리막; 및제1 종 및 제2 종을 포함하는 전해질로서, 상기 전해질 중 적어도 일부분이 상기 분리막 내에 배치되어 있는 전해질을 포함하며,상기 분리막 내에 상기 전해질의 적어도 일부분이 배치된, 상기 분리막은 상기 양극과 상기 음극 사이에 이온 소통을 제공하는 상기 제1 종에 대해 투과성이며,상기 분리막 내에 상기 전해질의 적어도 일부분이 배치된, 상기 분리막은 상기 양극의 전기화학적 활물질의 원소를 포함하는 상기 제2 종에 대해 실질적으로 불투과성이며,상기 제1 종은 H+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, F-, Cl-, Br-, I-, BF4-, PF6-, AsF6-, ClO4-, 메탄설포네이트, 트리플루오로메탄설포네이트, 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로포스페이트, 비스(플루오로설포닐)이미드, 사이클로-디플루오로메탄-1,1-비스(설포닐)이미드, 사이클로-헥사플루오로프로판-1,1-비스(설포닐)이미드, 비스(트리플루오로메탄설포닐이미드), 비스(퍼플루오로에탄설포닐)이미드, 비스(옥살레이트)보레이트, 디플루오로(옥살레이트)보레이트, 비스(플루오로말로네이토)보레이트, 테트라시아노보레이트, 디시아노트리아졸레이트, 디시아노-트리플루오로메틸-이미다졸레이트, 디시아노-펜타플루오로에틸-이미다졸레에이트, 및 이들의 이온 쌍으로 이루어진 군으로부터 선택되며,상기 제2 종은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, B, C, N, O, Al, Si, P, S, Ga, Ge, As, Se, In, Sn, Sb, Te, Tl, Pb, Bi, Po, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ac, Th, Pa, U, 메탄설포네이트, 트리플루오로메탄설포네이트, 트리스(펜타플루오로에틸)트리플루오로포스페이트, 비스(플루오로설포닐)이미드, 사이클로-디플루오로메탄-1,1-비스(설포닐)이미드, 사이클로-헥사플루오로프로판-1,1-비스(설포닐)이미드, 비스(트리플루오로메탄설포닐이미드), 비스(퍼플루오로에탄설포닐)이미드, 비스(옥살레이트)보레이트, 디플루오로(옥살레이트)보레이트, 비스(플루오로말로네이토)보레이트, 테트라시아노보레이트, 디시아노트리아졸레이트, 디시아노-트리플루오로메틸-이미다졸레이트, 디시아노-펜타플루오로에틸-이미다졸레에이트, 아세틸아세토네이트, 아세틸아세톤, 화학식 RC=OCH2COOR'의 β-케토에스테르(여기서, R 및 R'는 각각 독립적으로, C1-6 알킬, C6-12 아릴, 또는 C1-6 알콕시-C1-6 알킬임), 및 이들의 이온 쌍을 포함하는 원자, 이온, 이온 쌍 및 분자 중 적어도 하나를 포함하는, 전기화학 전지.