一种用于锂硫电池的复合隔膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及锂硫电池技术，旨在提供一种用于锂硫电池的复合隔膜的制备方法。包括：将二胺与二酐反应得到聚酰胺酸溶液，作为纺丝液进行纺丝成膜，经热亚胺化处理后得到聚酰亚胺纺丝基膜；将聚酰胺酸溶液与含氮小分子、氧化石墨烯混合后进行纺丝成膜，再经热亚胺化和碳化处理，得到自支撑的还原氧化石墨烯/氮掺杂碳纳米纤维；取聚酰亚胺纺丝基膜与还原氧化石墨烯/氮掺杂碳纳米纤维，两层叠合后进行切片，得到用于组装锂硫电池的复合隔膜。本发明专利技术的隔膜具有良好的耐热性能和阻燃性能，能大大提高锂硫电池的安全性能；减小电池内阻，增强电池的电化学性能。实现锂硫电池高的充放电比容量，高循环性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂硫电池的复合隔膜的制备方法
本专利技术涉及锂硫电池技术，特别涉及一种用于锂硫电池的复合隔膜的制备方法。
技术介绍
锂硫电池是当今锂离子电池的理想替代品，由于硫具有高的理论比容量(大约1675mAhg-1)，以及高的能量密度(2600Whkg-1)且硫是廉价易得、自然储量丰富、环境友好的材料，成为理想的电池正极材料，但是目前锂硫电池距离工业化还有一定距离，主要有可溶性多硫化物穿梭问题以及电池的安全性等问题，特别可溶性多硫化物穿梭效应严重影响了锂硫电池的电化学性能。目前锂硫电池使用的隔膜更多的是商业PP或PE隔膜，因其具有大的孔径，且聚丙烯和聚乙烯对可溶性多硫化物并没有吸附作用，因此找一种能有效促进多硫化物转化为低价态化合物具有重要意义。由于电池安全性问题是目前锂硫电池的主要问题之一，而目前隔膜改性一般选择在商用隔膜或PAN隔膜上涂覆，隔膜的耐热性能，阻燃性能并不能得到很好的提高，因此，选择一种具有阻燃和耐热性能的基膜同样具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于锂硫电池复合隔膜的制备方法。为解决技术问题，本专利技术的解决方案是：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂硫电池的复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将等摩尔量的二胺与二酐反应，得到聚酰胺酸溶液；取一部分聚酰胺酸溶液作为纺丝液进行纺丝成膜，经热亚胺化处理后得到聚酰亚胺纺丝基膜；(2)将剩余聚酰胺酸溶液与含氮小分子、氧化石墨烯混合后进行纺丝成膜，再经热亚胺化和碳化处理，得到自支撑的还原氧化石墨烯/氮掺杂碳纳米纤维；(3)取聚酰亚胺纺丝基膜与还原氧化石墨烯/氮掺杂碳纳米纤维，两层叠合后进行切片，得到用于组装锂硫电池的复合隔膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于锂硫电池的复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将等摩尔量的二胺与二酐反应，得到聚酰胺酸溶液；取一部分聚酰胺酸溶液作为纺丝液进行纺丝成膜，经热亚胺化处理后得到聚酰亚胺纺丝基膜；(2)将剩余聚酰胺酸溶液与含氮小分子、氧化石墨烯混合后进行纺丝成膜，再经热亚胺化和碳化处理，得到自支撑的还原氧化石墨烯/氮掺杂碳纳米纤维；(3)取聚酰亚胺纺丝基膜与还原氧化石墨烯/氮掺杂碳纳米纤维，两层叠合后进行切片，得到用于组装锂硫电池的复合隔膜。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括：(1.1)将二胺加入溶剂中，在-3℃的冷阱中和氮气保护下搅拌直至溶解；再将二酐分四次加入到二胺溶液中；反应12h后，得到聚酰胺酸溶液；(1.2)将聚酰胺酸溶液进行静电纺丝，静电纺丝温度为32℃，纺丝电压为17KV，纺丝针头与接收器之间的距离为20cm，纺丝2h，得到聚酰胺酸无纺布隔膜；(1.3)将聚酰胺酸无纺布隔膜在60℃下干燥过夜，然后进行热亚胺化处理，得到聚酰亚胺纺丝基膜。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1.1)中的溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括：(2.1)按聚酰胺酸、含氮小分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆华，李媛媛，詹晓力，陈丰秋，程党国，
申请(专利权)人：浙江大学衢州研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33