[發明專利]一種鋰硫電池用隔膜

有效

• 申請號: 201210514543.6
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103855349A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 張華民;張鳳祥;曲超
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種鋰硫電池用隔膜，其特征在于：

其為陰離子型復合多級孔隔膜，由荷負電離子化聚合物與鋰離子傳導型聚合物的共混物組成；所述復合多級孔隔膜具有尺寸為50納米-2微米的大孔孔道結構，同時大孔孔道側壁上具有1-50納米的微孔。

2.按照權利要求1所述鋰硫電池用隔膜，其特征在于：總孔隙率為50-80%，其中大孔所占比例為40-70%，其余為微孔。

3.按照權利要求1所述鋰硫電池用隔膜，其特征在于：

膜組分中的荷負電離子化聚合物為全氟或部分氟化磺酸樹脂、帶磺酸基或羧酸基或膦酸基的聚醚醚酮、帶磺酸基或羧酸基或膦酸基的聚醚醚酮共聚物、帶磺酸基或羧酸基或膦酸基的聚砜、帶磺酸基或羧酸基或膦酸基的聚砜共聚物、帶磺酸基或羧酸基或膦酸基的聚苯乙烯、帶磺酸基或羧酸基或膦酸基的聚苯乙烯共聚物、帶磺酸基或羧酸基或膦酸基的聚酰亞胺、帶磺酸基或羧酸基或膦酸基的聚酰亞胺共聚物中的一種或兩種以上；鋰離子傳導型聚合物包括聚偏氟乙烯，偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚砜中的一種或兩種以上。

4.按照權利要求1或3所述的鋰硫電池用隔膜，其特征在于：

荷負電離子化聚合物和鋰離子傳導型聚合物的質量比為（0.1~3）：3。

5.按照權利要求1所述鋰硫電池用隔膜，其特征在于：

所述復合多級孔隔膜按如下過程制備而成：

以溶劑配制質量/體積濃度為5-25%（g/ml）的鑄膜溶液，其中荷負電離子化聚合物與鋰離子傳導型聚合物的質量比為（0.1~3）：3，納孔致孔劑與荷負電離子化聚合物質量比為（0.1~1.5）：3；鑄膜液經靜置除泡后在玻璃板上澆鑄或用涂膜器刮涂成液膜，鑄膜平臺的溫度為20-60℃，將得到的液膜（連同玻璃板）轉移至室溫水浴中凝固至相轉換完成；取出后，用去離子水反復沖洗并浸泡，然后用濃度為0.5M的氫氧化鋰水溶液浸漬12-24小時，最后于50-100℃真空干燥得到復合多級孔隔膜。

6.按照權利要求5所述鋰硫電池用隔膜，其特征在于：

所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃或N-甲基吡咯烷酮中的一種或兩種以上。

7.按照權利要求5所述鋰硫電池用隔膜，其特征在于：

所述納孔致孔劑為氯化鋰、溴化鋰、硝酸鋰、鄰苯二甲酸二苯酯、磷酸三乙酯中的一種或兩種以上的混合物。