一种锂硫电池功能性隔层的制备方法技术

技术编号:24691214 阅读:45 留言:0更新日期:2020-06-27 10:22
本发明专利技术涉及一种锂硫电池功能性隔层制备方法。所述方法先制备MXene,在其表面生长一层氧化锌薄膜,再在其表面包覆一层氮化锌用作锂硫电池功能性隔层涂覆材料。本发明专利技术所述方法有效缓解了现有技术制备的锂硫电池中多硫化物“穿梭效应”,提升正极材料中活性物质的利用率,解决了锂硫电池的循环性能不稳定的问题。

A preparation method of functional barrier for lithium sulfur battery

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池功能性隔层的制备方法
本专利技术涉及一种用于锂硫电池功能性隔层的制备方法,具体涉及一种先制备MXene材料,在其表面生长一层氧化锌薄膜,再在其表面包覆一层氮化锌后,用作锂硫电池功能性隔层的方法,属于材料化学领域。
技术介绍
随着科技发展,便携式电子产品、电动交通工具、航天军工领域都期待具有能量密度更高、工作寿命更长的电池系统。然而,传统的锂离子电池受其理论容量的限制,已经无法满足用于长距离运输的电动汽车或者混合动力汽车的要求。因此,探索和研发高能量密度和低成本的电化学储能体系,对社会的发展是具有千分重要的意义的措施。锂硫电池的理论比容量为2600Wh/kg,并且作为正极材料的硫具有价格低廉、环境友好等特点,被认为是最具发展潜力的高性能电池之一。尽管锂硫电池被寄予厚望,但由于其存在的一些缺陷而阻碍了其大规模使用。首先,硫正极材料的导电性非常差,单质硫在常温下为电子和离子的绝缘体(导电率为5×10S/cm),导致电池在大电流下放电十分困难;其次,在充放电过程中正极会生成多硫化物,多硫化物能溶解在电解液中,并穿过隔膜聚集到负极,与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池功能性隔层的制备方法,包括如下步骤:/n第一步,制备MXene材料:/n将研磨过的MAX相陶瓷粉体浸入HF溶液,加热磁力搅拌,之后离心取得产物,用去离子水洗涤至中性,置于烘箱中60-80℃干燥12-24小时即得MXene材料;/n第二步,制备氧化锌包覆的MXene材料:/n将第一步中制备得到的MXene粉末均匀铺在瓷舟底部,随后配置醋酸锌-乙醇溶液,利用滴涂法将粉末滴至湿润,将其置于60℃烘箱中烘至干燥,重复滴涂-干燥操作3-6次,后将瓷舟置于马弗炉中,高温加热,随炉冷却得到包覆有氧化锌的MXene材料;/n第三步,制备氮化锌-氧化锌-MXene三明治结构复合材料:/n将第二步...

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池功能性隔层的制备方法,包括如下步骤:
第一步,制备MXene材料:
将研磨过的MAX相陶瓷粉体浸入HF溶液,加热磁力搅拌,之后离心取得产物,用去离子水洗涤至中性,置于烘箱中60-80℃干燥12-24小时即得MXene材料;
第二步,制备氧化锌包覆的MXene材料:
将第一步中制备得到的MXene粉末均匀铺在瓷舟底部,随后配置醋酸锌-乙醇溶液,利用滴涂法将粉末滴至湿润,将其置于60℃烘箱中烘至干燥,重复滴涂-干燥操作3-6次,后将瓷舟置于马弗炉中,高温加热,随炉冷却得到包覆有氧化锌的MXene材料;
第三步,制备氮化锌-氧化锌-MXene三明治结构复合材料:
将第二步中制备得到的包覆有氧化锌的MXene粉末置于管式炉中,在氩气气氛下升温至400-600℃,升温速率为1-5℃/min,随后在保持氩气持续通入的条件下开始通入氨气,氩气与氨气的体积比为10-...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永光王加义
申请(专利权)人:肇庆市华师大光电产业研究院
类型:发明
国别省市:广东;44

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