一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion

【技术实现步骤摘要】
一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于有机锂离子液流电池隔膜用领域，具体涉及适用于有机锂离子液流电池的隔膜、制备方法及性能。

技术介绍

[0002]隔膜是锂液流电池的重要组成部分，它位于电池内部正负极之间，保证锂离子通过的同时，阻碍电子传输。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜在锂液流电池中的功能主要体现在两个方面：一是给电池提供安全保障。隔膜材料首先必须具备良好的绝缘性，以防止正负极接触短路或是被毛刺、颗粒、枝晶刺穿而出现的短路，因此，隔膜需要具有一定的拉伸、穿刺强度，不易撕裂，并在突发的高温条件下基本保持尺寸的稳定，不会熔缩导致电池的大面积短路和热失控。二是给锂离子电池提供实现充放电功能、倍率性能的离子电导性。因此，隔膜必须是具有较高离子电导率。
[0003]锂液流电池对隔膜的要求包括：(1)具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离；(2)低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的选择透过性；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion-PVDF/PP及制备方法，其特征在于：中间层为改性的Nafion隔膜，具有优异的离子选择性，具体步骤如下：(1)Nafion溶液预锂化：将1～2M的LiOH水溶液加到5％Nafion溶液中至弱碱性，将弱碱性溶液烘干得到Nafion固体，用高沸点溶剂将得到的固体Nafion溶解配制成15～60％的Nafion溶液。(2)Nafion-PVDF混合溶液的制备：用高沸点溶剂将PVDF粉末配制成15～60％的溶液，再与步骤1中得到的Nafion溶液配制成不同质量比的Nafion-PVDF混合溶液，Nafion：PVDF的质量百分比为10～100％。(3)Nafion-PVDF复合隔膜的改性：以Nafion、PVDF和LiTFSI分散液为原料，按一定的质量百分比混合得到铸膜溶液，按质量百分数计，Nafion：PVDF＝1：1为定值，改变EmimBF4和LiTFSI的添加量，LiTFSI/Nafion＝0～100％，EmimBF4/Nafion＝0～100％。2.一种三明治结构的有机锂离子液流电池隔膜PP/Nafion-PVDF/PP及制备方法，其特征在于：以商业PP隔膜为基底，将Nafion-PVDF改性混合溶液刮涂在基层PP隔膜上，再用PP隔膜覆盖在其上层，将得到的三明治结构隔膜PP/Nafion-PVDF/PP烘干，再用去离子水将隔膜洗涤至中性，烘干。3.根据权利要求书1所述一种适用于有机锂离子液流电池三明治结构隔膜PP/Nafion-PVDF/PP，其特征在于：三层结构中上下表层为商业隔膜，其机械性能优异，在锂离子液流电池应用作起到保护中间离子交换膜层的作用。其中上下表层为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，杨立鹏，张锁江，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：