柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法及其制备的柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜在金属硫电池正极材料中的应用。所述制备方法为：采用静电纺丝制备的聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜和单质硫通过加热焙烧即可。本发明专利技术制备工艺简单，合成条件较易控制，适合工业化生产；制得的柔性自支撑硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜具有较好的柔性，优异的倍率性能和循环稳定性，是一种很有应用前景的锂硫电池及钠硫电池正极材料。

【技术实现步骤摘要】
柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法及应用
本专利技术涉及一种锂硫电池及钠硫电池正极材料柔性自支撑硫/聚丙烯腈/碳纳米管(S-PAN-CNT)复合纤维膜的制备方法，属于储能材料

技术介绍
随着能源问题的日趋严峻，在过去半个世纪内，可充电电池(又称：二次电池)作为一种高效储能装置得到了迅猛的发展。在众多的二次电池体系中，由单质硫正极、金属锂负极构建的锂硫电池具有非常明显的优势。单质硫理论比容量高达1675mAh/g，并且硫价格低廉、储备资源丰富、对环境危害小，因此，锂硫电池已成为下一代高能量密度锂二次电池研究和开发的重点。然而，传统锂硫电池在充放电过程产生的多硫化物易溶解在目前常用的有机电解液中，并穿过隔膜与锂负极与发生副反应，造成活性物质损失，从而导致电池容量降低、循环性能恶化，因此限制了其商业化发展及应用。针对传统锂硫电池存在的问题，一种比较有效的方法是将硫单质与聚丙烯腈在加热条件下复合用于锂硫电池正极材料。但是目前报道的硫/聚丙烯腈复合材料用于电极时需要加入粘结剂、导电炭黑及金属集流体以确保电极的结构稳定性及导电性，从而产生一系列缺点，一是制备过程烦琐，且多用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法，其特征在于，采用静电纺丝制备的聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜和单质硫通过加热焙烧即可。

【技术特征摘要】
1.一种柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法，其特征在于，采用静电纺丝制备的聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜和单质硫通过加热焙烧即可。2.如权利要求1所述的柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：将碳纳米管置于浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中加热恒温搅拌，然后将混合液稀释、过滤、洗涤、干燥，即得到酸化的碳纳米管；步骤2)：将酸化的碳纳米管加入到N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，超声分散，然后加入聚丙烯腈，持续搅拌，制备得到均一的粘稠分散液；步骤3)：将得到的分散液进行静电纺丝，制备得到聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜；步骤4)：将得到的聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜与单质硫混合，置于管式炉中，在惰性气氛下焙烧，制备得到柔性自支撑硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜。3.如权利要求2所述的柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的浓硫酸与浓硝酸的体积比为1∶1～10∶1；加热温度为60～150℃，加热时间为1～12h。4.如权利要求2所述的柔性硫/聚丙烯腈/碳纳米管复合纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中碳纳米管的加入量与聚丙烯腈的加入量的质量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽娜，王小飞，刘天西，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31