一种石墨炔类材料修饰隔膜的制备及其应用制造技术

本发明专利技术具体涉及一种石墨炔类材料修饰隔膜的制备及其应用，属于能源材料技术领域。针对目前锂硫电池隔膜存在的电子导电性低、循环稳定性差、多硫化锂的穿梭效应等问题，运用溶液原位聚合方法在商业隔膜上沉积石墨炔类碳纳米材料。隔膜主要包括如下制备步骤：作为炭保护层的石墨炔单体的制备以及溶液中石墨炔材料在商用隔膜表面的沉积。本发明专利技术所述方法制备的石墨炔类材料修饰的隔膜具有制备工艺简单可控，易于大规模制备以及材料结构稳定等的特点，制备的隔膜能减小电化学反应过程中多硫化物的穿梭效应，提升储能器件的容量以及循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨炔类材料修饰隔膜的制备及其应用
本专利技术属于能源材料
，具体涉及一种化学原位合成石墨炔类碳纳米材料修饰的锂硫电池隔膜的制备及其应用。
技术介绍
硫元素在地球上储量丰富，价格低廉，并且具有较高的理论比容量(1672mAh/g)，使用硫元素作为正极材料的锂硫电池十分有利于制备低成本高性能的电池等能源器件，成为下一代高能量存储器件的有效替代品之一。然而锂硫电池的实际应用仍面临这许多重大的难题和挑战，如使用寿命短，倍率性能差，库伦效率低。这主要是因为反应过程中生成的多硫化合物（Sn2-）中间体具有较好的溶解性，穿越隔膜到达锂负极后与其生成难溶的Li2S或Li2S2，进而产生的飞梭效应导致放电过程活性物质的损失以及充电过程库伦效率降低（X.Ji,S.Evers,R.Black,L.F.Nazar,Nat.Commun.2011,2,325）。由于锂硫电池充放电反应过程的复杂性及电解液的多样性，目前最常用的聚烯烃隔膜不能很好地抑制锂硫电池中间产物多硫化物的扩散。采用能够在保证锂离子传导性的情况下阻止多硫化合物穿过，但是不会阻碍锂离子穿越与扩散，具有一定离子选择性的隔膜是一个重要的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备石墨炔类材料修饰隔膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含有炔键的石墨炔或衍生物单体溶解在有机溶剂中，将商用隔膜作为基底在铜箔包裹下放置于反应溶液中在一定条件下使含有炔键的单体在铜催化下均匀沉积修饰在隔膜表面，然后经过洗净烘干得到石墨炔类材料修饰隔膜。

【技术特征摘要】
1.一种制备石墨炔类材料修饰隔膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含有炔键的石墨炔或衍生物单体溶解在有机溶剂中，将商用隔膜作为基底在铜箔包裹下放置于反应溶液中在一定条件下使含有炔键的单体在铜催化下均匀沉积修饰在隔膜表面，然后经过洗净烘干得到石墨炔类材料修饰隔膜。2.按权利要求1所述的石墨炔类材料修饰隔膜的制备方法，其特征在于：上述反应使用含有炔键的石墨炔单体或衍生物包括氢、卤素、氮、硫、磷、硼等其它杂元素取代石墨炔中的一种或几种。3.按权利要求1所述的石墨炔类材料修饰隔膜的制备方法，其特征在于：以吡啶、三乙胺、丙酮、乙醇、石油醚、正己烷等有机溶剂中的一种或几种作为溶剂，在反应基体表面通过石墨炔单体在溶剂中的偶联反应制备在隔膜表面具有特定纳米形貌的石墨炔保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄长水，王坤，王宁，
申请(专利权)人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37