[發明專利]一種氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜及其制備方法和一種鋰硫電池

在審

• 申請號: 202011437163.8
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112563662A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 閔宇霖;代仁強;張鑫龍;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: H01M50/403
• 分類號: H01M50/403;H01M50/449;H01M50/451;H01M50/411;H01M10/052;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 王偉珍

1.一種氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，將一定量含氮有機化合物研磨后在空氣環境中加熱，與氧氣反應，得到粗產物，將所述粗產物再次研磨均勻得到前驅體；

步驟2，將所述前驅體、鉬鹽和雙糖混合，在氮氣氣氛下加熱，得到氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒；

步驟3，將所述氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒溶于有機溶劑中，然后加入粘結劑進行攪拌，得到混合液；

步驟4，將所述混合液涂敷在隔膜基底表面，得到氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜，

其中，所述含氮有機化合物為尿素和/或三聚氰胺，

在步驟2中，所述前驅體、所述鉬鹽與所述雙糖的質量比為1：0.5-1：0.5-1，

在步驟3中，所述氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒、所述有機溶劑與所述粘結劑的質量比為8：1-8：1-8，

所述隔膜基底為聚丙烯隔膜，所述隔膜基底具有介孔，

所述鉬鹽為鉬酸銨、四硫代鉬酸銨或磷鉬酸銨中的任意一種或幾種，

所述雙糖為蔗糖、乳糖或麥芽糖中的任意一種或幾種，

在步驟1中，加熱溫度為500℃-550℃，反應的時間為5h-7h，

在步驟2中，加熱溫度為750℃-850℃，反應的時間為1h-3h。

2.根據權利要求1所述的氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜的制備方法，其特征在于：

其中，所述有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮，

所述粘結劑為聚四氟乙烯或聚偏二氟乙烯。

3.根據權利要求1所述的氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜的制備方法，其特征在于：

其中，所述粘結劑為全氟磺酸型聚合物。

4.一種氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜，其特征在于，包括：

隔膜基底和包覆著所述隔膜基底的改性功能層，

其中，所述改性功能層的厚度為300nm-400nm，

所述氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜具有介孔，所述介孔的孔徑為50nm-100nm，

所述氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜由權利要求1-3任意一項所述的氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜的制備方法制備得到。

5.一種鋰硫電池，其特征在于，包括：

正極、負極以及隔膜，

其中，所述隔膜設置在所述正極和所述負極之間，

所述隔膜為權利要求4所述的氮摻雜碳納米片負載碳化物納米顆粒改性隔膜。