[發明專利]鋰硫電池隔膜用涂層材料、隔膜及其制備方法有效
| 申請號： | 202310904554.3 | 申請日： | 2023-07-24 |
| 公開（公告）號： | CN116632452B | 公開（公告）日： | 2023-09-26 |
| 發明（設計）人： | 楊晨;張超波;周建峰 | 申請（專利權）人： | 江蘇寶德新材料有限公司 |
| 主分類號： | H01M50/414 | 分類號： | H01M50/414;C08G83/00;H01M50/449;H01M50/489;H01M10/052;H01M10/42 |
| 代理公司： | 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103 | 代理人： | 周敏 |
| 地址： | 215633 江蘇省蘇州*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 電池 隔膜 涂層 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種鋰硫電池隔膜用涂層材料，其特征在于：所述涂層材料具有如下結構單元：，所述結構單元中的A、B、C、D、E、F、G、H分別獨立地選自H或-SO3H，并且A、B、C、D、E、F、G、H至少有一個為-SO3H，所述涂層材料上接枝有石墨烯，
所述涂層材料通過使端基為氨基的聚芳噁二唑預聚體與羧基化石墨烯在硫酸的存在下原位聚合而成，
所述聚芳噁二唑預聚體通過聯苯醚二甲酸和硫酸肼反應生成，所述羧基化石墨烯占所述聯苯醚二甲酸和硫酸肼總質量的0.1~0.8%，所述羧基化石墨烯的羧基含量為4~6%。
2.根據權利要求1所述的鋰硫電池隔膜用涂層材料，其特征在于：所述聚芳噁二唑預聚體的數均分子量為3000~5500?g/mol。
3.如權利要求1或2所述的涂層材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括如下步驟：
步驟1、將聯苯醚二甲酸、硫酸肼、發煙硫酸混合，在第一溫度下反應，制備聚芳噁二唑預聚體，控制所述硫酸肼的投料摩爾量大于所述聯苯醚二甲酸的投料摩爾量；
步驟2、將羧基化石墨烯與濃硫酸混合，配置成石墨烯分散液；
步驟3、使所述聚芳噁二唑預聚體與所述石墨烯分散液在第二溫度下反應，所述第二溫度大于所述第一溫度，所述第二溫度為100~150℃。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述第一溫度為60~90℃。
5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于：在所述第一溫度下反應1~2h；和/或，在所述第二溫度下反應2~3h。
6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1中，聯苯醚二甲酸與硫酸肼的投料摩爾比為1：（1.01~1.1），混合體系的固含量為5~10%；和/或，
所述步驟2中，在超聲的作用下使羧基化石墨烯與濃硫酸混合，所述濃硫酸的投料體積為所述發煙硫酸的5~20%。
7.一種隔膜，其特征在于：所述隔膜包括如權利要求1或2所述的涂層材料。
8.根據權利要求7所述的隔膜，其特征在于：所述隔膜包括基膜，所述基膜上涂覆有所述涂層材料。
9.根據權利要求8所述的隔膜，其特征在于：所述基膜為PE膜或PP膜；和/或，所述涂層材料的厚度為3~6μm。
10.如權利要求7至9中任一項所述的隔膜的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括使涂層材料溶解在溶劑中制成涂覆液，然后通過旋涂的方式使所述涂覆液涂覆在基膜的一側。
11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于：所述涂覆液的固含量為2~6%；和/或，控制所述旋涂的轉速為1500~2500r/s和/或時間為40~80s。
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