[發明專利]用于鋰硫電池的鈣鈦礦氧化物修飾的隔膜材料、鋰硫電池

在審

• 申請號: 202010162081.0
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111416090A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 閔宇霖;張宇鵬;柴媛;時鵬輝;范金辰;徐群杰;朱晟
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/14;H01M4/139;H01M4/1393;H01M4/13;H01M4/133;H01M10/0525;H01M10/04;B82Y30/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

1.一種用于鋰硫電池的鈣鈦礦氧化物修飾的隔膜材料，其特征在于，包括作為基底的隔膜本體，以及涂布在隔膜本體一側表面的修飾涂層，該修飾涂層由La_0.65Sr_0.35MnO₃納米顆粒，導電劑和粘結劑組成。

2.根據權利要求1所述的一種用于鋰硫電池的鈣鈦礦氧化物修飾的隔膜材料，其特征在于，La_0.65Sr_0.35MnO₃納米顆粒、導電劑和粘結劑的質量比為(6-8):(1-3):1。

3.根據權利要求1所述的一種用于鋰硫電池的鈣鈦礦氧化物修飾的隔膜材料，其特征在于，所述的隔膜本體為聚丙烯膜或聚乙烯膜。

4.根據權利要求1所述的一種用于鋰硫電池的鈣鈦礦氧化物修飾的隔膜材料，其特征在于，所述的導電劑選自乙炔黑、導電炭黑、碳納米管或石墨烯的一種或幾種的組合。

5.根據權利要求1所述的一種用于鋰硫電池的鈣鈦礦氧化物修飾的隔膜材料，其特征在于，所述的粘結劑為全氟磺酸型聚合物溶液、聚乙烯醇、聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯的一種或幾種。

6.如權利要求1-5任一所述的用于鋰硫電池的鈣鈦礦氧化物修飾的隔膜材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)先取La_0.65Sr_0.35MnO₃納米顆粒，導電劑和粘結劑混合，再溶于乙醇中，超聲混合；

(2)所得超聲溶液以隔膜本體為濾紙抽濾，得到以隔膜本體為基底的功能性隔膜；

(3)再將功能性隔膜干燥，即得到目的產物。

7.根據權利要求6所述的用于鋰硫電池的鈣鈦礦氧化物修飾的隔膜材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，超聲處理的時間為90-120min；

步驟(3)中，干燥的工藝條件為：在40-80℃的烘箱干燥4-24h。

8.一種鋰硫電池，由金屬負極、如權利要求1-5任一所述的隔膜材料、碳硫正極片和電解液組成。

9.根據權利要求8所述的一種鋰硫電池，其特征在于，所述的碳硫正極片采用以下方法制成：

(一)取碳納米管用鹽酸超聲處理，用去離子水洗滌至中性；

(二)再步驟(一)所得碳納米管與單質硫混合，研磨，接著滴加二硫化碳，繼續研磨至二硫化碳蒸發完全，得到碳納米管/硫材料；

(三)將碳納米管/硫材料置于密閉空間中，烘干；

(四)最后，將所得烘干后的碳納米管/硫材料與導電碳、粘結劑混合，加入溶劑，球磨成漿料，再均勻刮涂至鋁箔上，過夜干燥，即得到目的產物。

10.根據權利要求9所述的一種鋰硫電池，其特征在于，碳納米管/硫材料、導電碳與粘結劑的質量比為(7-8)：(1-2)：1；

碳納米管/硫材料中，碳納米管與硫的質量比為1:3。