再生多硫化物清除层的制造方法以及锂-硫电池技术

技术编号:23941350 阅读:43 留言:0更新日期:2020-04-25 05:13
本发明专利技术公开了一种再生多硫化物清除层(RSL)的制造方法。该方法包括将金属氧化物的纳米线或纳米晶体嵌入纳米碳管(CNTs)的膜、用嵌入的金属氧化物的纳米线或纳米晶体和该膜形成RSL,以使锂‑硫电池具有高能量密度和延长循环寿命。本发明专利技术还公开了一种包括RSL的锂‑硫电池。

Manufacturing method of regenerated polysulfide removal layer and lithium sulfur battery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】再生多硫化物清除层的制造方法以及锂-硫电池相关专利申请的交叉引用本PCT申请要求YunfengLu等人的2017年2月9日提交的标题为“再生多硫化物清除层的制造方法以及锂-硫电池”的美国临时专利申请第62/456,936号的优先权和权益。上述申请的整个公开内容以引用的方式并入本文中。本PCT申请还与2018年2月6日提交的美国专利申请第15/889,603号的优先权和权益。上述申请的整个公开内容以引用的方式并入本文中。本专利技术引用和讨论包括专利、专利申请和各种出版物在内的一些文献的目的仅在于描述本专利技术,它们都不是本专利技术的现有技术。本说明书引用和讨论的文献都以单独引用的方式全文并入。文中n代表引用文献列表中的第n篇。例如1代表引用文献列表中的第1篇,即,Manthiram,A.;Fu,Y.;Chung,S.-H.;Zu,C.;Su,Y.-S等人.RechargeableLithium-SulfurBatteries.Chem.Rev.2014,114,11751–11787。
本专利技术关于再生多硫化物清除层的制造,并且更具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造再生多硫化物清除层的方法,其特征在于,包括:/n将多个金属氧化物纳米线或纳米晶体嵌入多个纳米碳管的一膜;以及/n用嵌入的所述金属氧化物纳米线或纳米晶体及所述膜形成所述再生多硫化物清除层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170209 US 62/456,9361.一种制造再生多硫化物清除层的方法,其特征在于,包括:
将多个金属氧化物纳米线或纳米晶体嵌入多个纳米碳管的一膜;以及
用嵌入的所述金属氧化物纳米线或纳米晶体及所述膜形成所述再生多硫化物清除层。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述金属氧化物纳米线或纳米晶体及所述膜形成一连续的纤维结构。


3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述金属氧化物纳米线或纳米晶体为多孔的,所述多孔的孔径是直径30纳米。


4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述金属氧化物包括五氧化二钒。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述金属氧化物纳米线或纳米晶体为层状晶体结构。


6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述再生多硫化物清除层中,所述纳米碳管的重量百分比约为9.8wt%。


7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述膜具有可挠性和导电性。


8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述再生多硫化物清除层的厚度为15微米。


9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述再生多硫化物清除层包括多个多孔纳米碳管层以及夹在所述多孔纳米碳管层的中心的一富五氧化二钒层。


10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:进一步包括:将所述再生多硫化物清除层置于一层硫阴极和一隔离膜之间。


11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:嵌入的所述金属氧化物纳米线或纳米晶体位于所述膜的中心。


12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
在一放电期间,生成的多个多硫化物被所述再生多硫化物清除层吸附或与所述再生多硫化物清除层反应,并固定在所述再生多硫化物清除层上,这样的结构被表示为多硫化物-再生多硫化物清除层复合结构;以及
随后的一充电过程,将固定的多硫化物-再生多硫化物清除层复合结构剥离并且再生该再生多硫化物清除层,从而能够动态阻断所生成的所述多硫化物。


13.一种制造再生多硫化物清除层的方法,其特征在于:包括:
使用水热反应合成与多个纳米碳管交织的多个金属氧化物纳米线的多个复合结构;
通过超音波震荡将所述纳米碳管和所述纳米碳管/金属氧化物复合结构分散在乙醇中;
所述纳米碳管/金属氧化物复合结构和所述纳米碳管经由一聚丙烯膜过滤所述纳米碳管的分散;以及
形成一可挠的三层膜来制造所述再生多硫化物清除层。


14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:所述些金属氧化物纳米线由五氧化二钒制成。


15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于:进一步包括:使来自分散的所述纳米碳管缠结以形成用于有效电...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢云峰徐建国沈力
申请(专利权)人:加利福尼亚大学校务委员会福特切尔国际有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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