有机无机复合锂离子传导隔膜、其制备方法及利用其得到的锂氧电池技术

本申请公开一种有机无机复合锂离子传导隔膜、其制备方法及利用其得到的锂氧电池，有机无机复合锂离子传导隔膜应用于锂氧电池中，复合隔膜对于锂氧电池循环过程中副反应因子的阻隔起到了优异的阻隔作用，同时有着优异的锂离子传导能力，较常规人工隔膜来说解决了锂离子传导不足的问题。复合隔膜的中的高浓度锂离子与带电基团的相互作用有效抑制了例如氧化还原分子一类的副反应因子，对于锂负极起到了保护作用，增强了锂氧电池的循环稳定性，是迄今为止较为先进的锂氧电池隔膜材料。

【技术实现步骤摘要】
有机无机复合锂离子传导隔膜、其制备方法及利用其得到的锂氧电池
本专利技术属于锂-氧气电池
，具体涉及一种有机无机复合锂离子传导隔膜、其制备方法及利用其得到的锂氧电池。
技术介绍
有机锂氧气电池和锂硫电池具有高的理论能量密度，因此其在电动汽车、便携式电源等领域具有广阔的应用前景。在有机锂氧气电池或锂硫电池中，因为使用强还原性的锂金属作为电池负极材料，所以在电池循环过程中电解液中的副反应因子（如氧气、极性溶剂、氧化还原分子等），尤其是促进正极氧气反应（2Li++O2+2e-↔Li2O2）或硫转化反应（2Li++S+e-↔Li2S）的氧化还原分子，与强还原性的锂负极（-3.04VvsRHE）接触并快速发生副反应，降低了锂负极的库伦效率和电池循环稳定性。锂氧气电池中主要是通过在有机电解液中加入具有促进氧气还原反应（ORR）或促进产物氧化反应（OER）的分子来得到新的氧化还原电解液，应用于锂氧气电池中，达到提升电池容量、降低电池充电过电位的目的。常用的氧化还原分子（RM）主要有2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、四硫富瓦烯、二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种有机无机复合锂离子传导隔膜，其特征在于，通过下述方法获得：将锂化氧化石墨烯、聚苯乙烯磺酸锂、二氧化硅负载于多孔纤维隔膜表面；锂化氧化石墨烯、聚苯乙烯磺酸锂、二氧化硅的负载量分别为0.7±0.5 mg、1.8±1.5 mg、2.7±2.0 mg。/n

【技术特征摘要】
1.一种有机无机复合锂离子传导隔膜，其特征在于，通过下述方法获得：将锂化氧化石墨烯、聚苯乙烯磺酸锂、二氧化硅负载于多孔纤维隔膜表面；锂化氧化石墨烯、聚苯乙烯磺酸锂、二氧化硅的负载量分别为0.7±0.5mg、1.8±1.5mg、2.7±2.0mg。


2.根据权利要求1所述的有机无机复合锂离子传导隔膜，其特征在于，将锂化氧化石墨烯、聚苯乙烯磺酸锂、二氧化硅分散于1ml的电解液中，超声2~5h，先吸取100~150μl混合液体滴加至多孔隔膜表面并进行抽滤处理，后滴加50~80μl去离子水至隔膜表面并进行抽滤处理，最后吸取50~80μl混合液体滴加至隔膜表面并进行抽滤处理，抽滤过后干燥即得。


3.根据权利要求1或2所述的有机无机复合锂离子传导隔膜，其特征在于，所述锂化氧化石墨烯的制备过程如下：将氧化石墨烯分散于去离子水中，搅拌1~3h并加入氢氧化锂将pH值调至9，离心，弃清液，加入新的去离子水，重复上述操作直至混合溶液pH值至7，冷冻干燥固体样品，即得锂化氧化石墨烯，每10mg氧化石墨烯分散于100ml去离子水中。


4.根据权利要求1或2所述的有机无机复合隔膜，其特征在于，所述聚苯乙烯磺酸锂的制备过程如下：向聚苯乙烯磺酸加入去离子水进行稀释，搅拌1~3h并加入氢氧化锂将pH值调至7，冷冻干燥即得聚苯乙烯磺酸锂，每10ml聚苯乙烯磺酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇，梁栋，宋晓胜，韩庆，卞腾飞，王华，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南;41