一种锂硫电池复合隔膜的制备方法技术

本发明专利技术公布了一种锂硫电池复合隔膜的制备方法，包括以下步骤：（1）槟榔渣先后经浸泡、洗涤、干燥、机械处理、碳化、活化、再次洗涤、最终干燥工序获得多孔碳；（2）用多孔碳与粘结剂、有机溶剂共混制备铸膜液，将铸膜液涂覆在基膜上制备复合膜；（3）用步骤（2）中制备的复合膜制备锂硫电池。本发明专利技术用废弃的槟榔渣成功制备了大比表面积与大孔容的多孔碳，并将这种多孔碳用于锂硫电池隔膜的改性涂层，进而制备了性能优异的锂硫电池复合隔膜与使用这种复合隔膜的锂硫电池。

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池复合隔膜的制备方法
本专利技术涉及一种锂硫电池复合隔膜的制备方法，属于锂硫电池

技术介绍
锂硫电池具备许多优点，资源丰富、成本低、高的理论比容量1675mAh/g和能量密度2600Wh/kg等。作为锂硫电池的重要组成部分，电解质不仅控制着电池内部离子传输动力学过程，而且从根本上决定着电池的工作机制，影响电池的比能量、倍率、循环寿命、安全性能及生产成本等。有机液态电解质易挥发、易燃、易爆，是锂金属二次电池安全性能差的根本原因；同时，多硫化物的溶解穿梭和锂金属枝晶问题仍未得到妥善解决。同时，锂硫电池隔膜性能的稳定直接影响电池的性能。目前以聚烯烃材料的商业锂硫电池隔膜仍存在较多缺陷，在大功率放电过程中，电池局部温度上升迅速，当温度接近隔膜熔融起始点时，热收缩会使正负极片接触，瞬间的生热是巨大的潜在危险；聚烯烃隔膜本身具有疏水性，隔膜对电解液的润湿性较差；在电池长期充放电过程中隔膜应稳定的处在正负极间，微小的接触不良会导致内阻的增加，造成隔膜穿刺。通过在锂硫电池隔膜的表面涂覆，能简单方便的改善隔膜的性能，特别是高温下的尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一、取槟榔渣，用去离子水浸泡1-5天后用去离子水洗涤3-6次，然后在80-160 ℃烘箱中干燥12-24 h；/n步骤二、对步骤一中得到的干燥的槟榔渣进行机械处理后得到易碳化的槟榔渣；/n步骤三、将步骤二中得到的易碳化的槟榔渣放入管式电炉中，通入保护气体，以1-20℃/min 的升温速度升温至400-1000 ℃，并保温煅烧2-5 h，得到碳化后的槟榔渣；/n步骤四、将步骤三中得到的碳化后的槟榔渣与活化剂以1:0.25-4的质量比在研钵中研磨成粉末后放入管式电炉，通入保护气体，以1-10 ℃/min 的升温速度升温至300-...

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、取槟榔渣，用去离子水浸泡1-5天后用去离子水洗涤3-6次，然后在80-160℃烘箱中干燥12-24h；
步骤二、对步骤一中得到的干燥的槟榔渣进行机械处理后得到易碳化的槟榔渣；
步骤三、将步骤二中得到的易碳化的槟榔渣放入管式电炉中，通入保护气体，以1-20℃/min的升温速度升温至400-1000℃，并保温煅烧2-5h，得到碳化后的槟榔渣；
步骤四、将步骤三中得到的碳化后的槟榔渣与活化剂以1:0.25-4的质量比在研钵中研磨成粉末后放入管式电炉，通入保护气体，以1-10℃/min的升温速度升温至300-900℃，并保温煅烧1-4h，得到活化后的槟榔渣；
步骤五、将步骤四中得到的活化后的槟榔渣在酸溶液中洗涤3-5次后继续在去离子水中洗涤2-4次，然后在60-130℃烘箱中干燥24-48h，得到多孔碳；
步骤六、将有机溶剂、高分子有机物与步骤五中得到的多孔碳以质量比5-20：1：0.05-0.3进行共混，然后在50-140℃油浴锅中加热搅拌12-36h，接着在50-100℃烘箱中静置6-24h，得到铸膜液；
步骤七、将步骤六中得到的铸膜液涂覆在基膜上，然后将涂覆铸膜液的基膜在混合凝固浴中浸泡6-48h后放入50-120℃烘箱中干燥12-48h得到所述锂硫电池复合隔膜；
步骤八、在无水无氧环境下，依次将锂硫电池正极、步骤七中得到的锂硫电池复合隔膜、电解液和金属锂片负极进行封装，得到所述锂硫电池。


2.如权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法，其特征在于步骤二中所述机械处理方式为球磨、剪切或挤压中的一种或几种。


3.如权利要求1所述的一种锂硫电池复合隔膜的制备方法，其特征在于步骤二中得到的易碳化槟榔渣是丝状、条状、颗粒状或粉末状的一种。


4.如权利要求1所述的一种锂硫电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘久清，席阳，刘萌，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43