The invention relates to a composite separator for lithium-sulfur batteries in the field of electrochemical energy technology, a preparation method and application thereof, including a lithium-sulfur battery separator and a polysulfide barrier layer attached to one side surface of the lithium-sulfur battery separator, the polysulfide barrier layer is a composite of porous carbon nanoparticles and conductive polymers. The present invention utilizes polysulfide barrier layer to prevent the migration of polysulfides from the positive pole of lithium sulfur battery to the negative pole of lithium sulfur battery, greatly improves the utilization ratio of the active material of the positive pole of lithium sulfur battery, thereby improving the specific capacity and cycle stability of the lithium sulfur battery.
【技术实现步骤摘要】
锂硫电池用复合隔膜、其制备方法及应用
本专利技术涉及的是一种电化学能源领域的技术，具体是一种锂硫电池用复合隔膜、其制备方法及应用。
技术介绍
目前急速发展的电动汽车行业受到的最大制约来自电池容量的不足。为了提高单次充电后的行驶里程，人们迫切需求更大单位重量比容量的电源来替代传统的锂离子电池。而锂硫电池是以硫元素作为电池正极的一种二次化学电源，其比容量高达1675mAh/g，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量(<300mAh/g)，对于电动汽车行业具有巨大的吸引力。同时，正极活性材料使用的硫单质是一种对环境友好的元素，毒性极低，而且成本低于传统的锂离子电池正极材料，因此，锂硫电池是一种非常有前景的二次电源。但是硫单质本身的一些缺陷制约了锂硫电池的商业化应用。其中最主要的问题在于硫与锂进行反应的中间产物多硫化锂在有机电解液中容易溶解，并在充放电过程中随着电解液在正负极之间来回穿梭，即“穿梭效应”。这最终导致正极活性材料的不断减少，电池充放电效率的不断降低。目前人们通过在正极与隔膜之间加入一层多硫化物阻隔层，阻挡多硫化物的穿梭效应，使得溶解的多硫化物能够重复...
【技术保护点】
1.一种锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，包括锂硫电池隔膜及附着在锂硫电池隔膜一侧表面上的多硫化物阻隔层，所述多硫化物阻隔层为多孔碳纳米颗粒与导电高聚物的复合物。
【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池用复合隔膜，其特征在于，包括锂硫电池隔膜及附着在锂硫电池隔膜一侧表面上的多硫化物阻隔层，所述多硫化物阻隔层为多孔碳纳米颗粒与导电高聚物的复合物。2.根据权利要求1所述锂硫电池用复合隔膜，其特征是，所述多孔碳纳米颗粒与导电高聚物的重量比为2:1～8:1。3.根据权利要求2所述锂硫电池用复合隔膜，其特征是，所述多孔碳纳米颗粒表面具有微孔，微孔孔径小于2nm。4.根据权利要求3所述锂硫电池用复合隔膜，其特征是，所述多孔碳纳米颗粒采用碳纳米材料经表面处理得到，所述碳纳米材料选自碳纳米颗粒、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和碳纳米纤维中至少一种。5.根据权利要求2所述锂硫电池用复合隔膜，其特征是，所述导电高聚物选自聚苯胺、聚吡咯和聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸中至少一种。6.一种权利要求1～5任一项所述锂硫电池用复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，多孔碳纳米颗粒制备；将碳纳米材料与表面处理剂按照重量比1:3～1:6的比例混合均匀，在惰性气体气氛保护下，加热至600～900℃，保温1h，降温至室温后取出用去离子水彻底冲洗，除去多余表面处...
【专利技术属性】
技术研发人员：易若玮，杨莉，赵策洲，袁宇丹，刘晨光，赵胤超，耿显葳，林向飞，
申请(专利权)人：西交利物浦大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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