一种用于锂硫电池中的耐火隔膜及其制备方法技术

技术编号:20009404 阅读:49 留言:0更新日期:2019-01-05 19:52
本发明专利技术提供一种用于锂硫电池中的耐火隔膜及其制备方法,属于能源材料技术领域。本发明专利技术利用静电纺丝技术,将含氮、磷极性基团的耐火材料聚磷酸铵(APP)以及高分子材料聚丙烯腈(PAN)通过二甲基甲酰胺(DMF)溶解后,在特定的电压下,纺丝制备了一种具有纤维网状的耐火高分子隔膜,该隔膜具有抑制多硫化物溶解,同时阻燃、耐高温的功能,最终起到了提高锂硫电池的电化学性能和安全性的效果。

A refractory diaphragm for lithium sulfur batteries and its preparation method

The invention provides a refractory diaphragm for lithium sulfur batteries and a preparation method thereof, which belongs to the technical field of energy materials. The present invention utilizes electrospinning technology to prepare a fiber mesh refractory polymer diaphragm by dissolving ammonium polyphosphate (APP) containing nitrogen and phosphorus polar groups and polyacrylonitrile (PAN) through dimethylformamide (DMF) at a specific voltage. The diaphragm has the functions of inhibiting the dissolution of polysulfides, flame retardant and high temperature resistance. It has played an important role in improving the electrochemical performance and safety of lithium sulfur batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂硫电池中的耐火隔膜及其制备方法
:本专利技术属于能源材料
,具体涉及一种用于高性能锂硫电池的耐火隔膜及其制备方法。
技术介绍
:新能源汽车的蓬勃发展对锂离子电池的能量密度与稳定性提出了越来越高的要求,传统锂离子电池已经很难满足人们的需求,因此,开发高性能锂离子电池是发展新能源汽车的必要途径。在众多新型锂电池中,锂硫电池(Li-S)的理论比容量高达1675mAh/g,理论比能量达到2600Wh/kg,是传统磷酸铁锂电池的五至十倍,且硫本身具有无污染,低成本的特点,使得Li-S电池已成为当前新能源汽车动力电池的研究热点(NatureMater.8,500,2009)。但是,由于Li-S电池在反应过程中多硫化物会溶解于电解液,且易穿过电池隔膜到达电池负极,形成不可逆的活性物质损失(穿梭效应),使得锂硫电池的容量衰减十分迅速,因此制备高循环稳定性的Li-S电池具有一定的挑战(NatureMater.11,19,2012);此外,由于Li-S电池各组成部分,如:隔膜、活性物质、电解液、锂片,都是易燃物质,一旦遇到明火、高温将会产生严重的安全问题,导致Li-S电池的实际应用受到限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂硫电池中的耐火隔膜,其特征在于,所述耐火隔膜为纳米纤维网状结构,由APP和PAN组成,其中APP:PAN的质量比为(1~3):1,隔膜厚度为45μm~120μm。

【技术特征摘要】
1.一种用于锂硫电池中的耐火隔膜,其特征在于,所述耐火隔膜为纳米纤维网状结构,由APP和PAN组成,其中APP:PAN的质量比为(1~3):1,隔膜厚度为45μm~120μm。2.一种用于锂硫电池中的耐火隔膜的制备方法,包括如下步骤:步骤1:将APP溶于DMF中,在环境湿度≤50%的条件下进行加热搅拌,搅拌温度为40℃~50℃,搅拌10min~30min后得到均匀高分子溶液A;其中,高分子溶液A中APP的质量百分数为10%~30%;步骤2:将PAN溶于DMF中,在环境湿度≤50%的条件下进行加热搅拌,搅拌温度为40℃~50℃,搅拌10min~30min后得到均匀高分子溶液B;其中,高分子溶液B中PAN的质量百分数为10%~30%;步骤3:将溶液A与溶液B混合,保持环境湿度不变,在60℃~80℃温度下加热搅拌10min~30min,得到均匀的高分子PAN@AP...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊杰吕晓雪雷天宇陈伟闫裔超胡音李政翰邬春阳
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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