一种锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法，该制备方法包括下列步骤：1)将接枝单体分散在水中，得到接枝单体浓度为0.5～1.5mol/L的混合液；所述接枝单体为丙烯腈类单体、丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、己内酰胺类单体中的任意一种或组合；2)将聚烯烃基膜浸入所得混合液中，调节体系pH值为1～3，加入引发剂，在保护气氛、40～60℃条件下反应10～60min，后取出隔膜，经洗涤、干燥，即得。该制备方法所得聚烯烃改性隔膜对电解液吸收能力更强，且提高了离子电导率，同时由于接枝聚合物层的存在，有效抑制了锂硫电池充放电过程中的“穿梭效应”，提高了锂硫电池的比容量和循环寿命。

Preparation method of polyolefin modified diaphragm for lithium sulfur battery

The invention relates to a preparation method of a lithium sulfur battery diaphragm modified polyolefin, the preparation method comprises the following steps: 1) the grafting monomer dispersed in water by graft monomer concentration is 0.5 ~ 1.5mol/L mixed liquid; the graft monomer is any acrylonitrile monomer and acrylic monomers body, acrylamide monomer, caprolactam monomer in one or a combination; 2) will be immersed in the mixed liquid in polyolefin film, adjusting the pH value of the system was 1 ~ 3, adding initiator, in the atmosphere, 40 ~ 60 degrees reaction under the conditions of 10 ~ 60min, after removing the diaphragm, after washing, dry, that is. The preparation method of the polyolefin modified diaphragm on electrolyte absorption ability, and improve the ionic conductivity, at the same time as the graft polymer layer, can effectively restrain the lithium sulfur battery charge and discharge process of the \shuttle\ effect, improve the lithium sulfur battery capacity and cycle life.

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法
本专利技术属于锂硫电池
，具体涉及一种锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法。
技术介绍
近年来，锂硫电池由于其高达1675mAh/g理论比容量，且硫具有在自然界中分布广泛、无毒、价格便宜等优点，和锂空电池一并被誉为下一代极具发展潜力的储能体系。但是在锂硫电池放电过程中，环状的S8分子会逐渐转变为短链的Sn2-，这些多硫化物会逐渐溶解到电解液中，随着充放电的进行，使得活性物质不断损失，而且这些多硫化物还会穿过隔膜与锂负极发生反应，这就是锂硫电池著名的“穿梭效应”。“穿梭效应”不仅使电池内阻增加，容量降低，还会使电池的循环寿命缩短。因此，科研学者们用许多方法应对锂硫电池的“穿梭效应”。如在正极上加入多孔或管状的碳材料，能从一定程度上改善电池性能，但其工艺复杂，成本高；还有在电解液中加入添加剂进行改进，能一定程度减缓多硫化物的溶解，但是效果不明显。隔膜作为锂硫电池关键的内层组件之一，对于电池的内部阻抗和界面结构起到至关重要的作用，直接影响电池的循环性能、使用寿命和安全性。但是现有商用的多孔隔膜(如聚烯烃隔膜)并不能阻隔多硫化物穿过，从而导致“穿梭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：1)将接枝单体分散在水中，得到接枝单体浓度为0.5～1.5mol/L的混合液；所述接枝单体为丙烯腈类单体、丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、己内酰胺类单体中的任意一种或组合；2)将聚烯烃基膜浸入步骤1)所得混合液中，调节体系pH值为1～3，加入引发剂，在保护气氛、40～60℃条件下反应10～60min，后取出隔膜，经洗涤、干燥，即得所述聚烯烃改性隔膜。

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：1)将接枝单体分散在水中，得到接枝单体浓度为0.5～1.5mol/L的混合液；所述接枝单体为丙烯腈类单体、丙烯酸类单体、丙烯酰胺类单体、己内酰胺类单体中的任意一种或组合；2)将聚烯烃基膜浸入步骤1)所得混合液中，调节体系pH值为1～3，加入引发剂，在保护气氛、40～60℃条件下反应10～60min，后取出隔膜，经洗涤、干燥，即得所述聚烯烃改性隔膜。2.根据权利要求1所述的锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述接枝单体为丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、氮氮亚甲基双丙烯酰胺、己内酰胺中的任意一种或组合。3.根据权利要求1所述的锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中，将接枝单体加入水中，在40～60℃水浴条件下超声和/或搅拌0.5～2h使接枝单体分散均匀，得到所述混合液。4.根据权利要求1所述的锂硫电池用聚烯烃改性隔膜的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述聚烯烃基膜为聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯/聚乙烯复合膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜中的任意一种。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨书廷，李承斌，岳红云，董红玉，李向南，尹艳红，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41