一种基于原位修饰的芳纶复合隔膜、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种基于原位修饰的芳纶复合隔膜及其制备方法，包括隔膜基膜和涂覆于所述基膜一侧或两侧的芳纶复合涂层，所述基膜为聚烯烃多孔膜，所述芳纶复合涂层由原位修饰功能性纳米粒子的芳纶纳米纤维涂覆而成，所述功能性纳米粒子为氧化铁、氧化钨、二硫化钼或ZIF

【技术实现步骤摘要】
一种基于原位修饰的芳纶复合隔膜、其制备方法及应用


[0001]本专利技术属于锂硫电池材料
，涉及一种基于原位修饰的芳纶复合隔膜、其制备方法以及在锂硫电池中的应用。

技术介绍

[0002]随着传统化石能源的日益衰竭以及动力电池等领域的高速发展，高能量密度储能系统的开发具有很好的应用前景。众所周知，锂离子电池以其高电压、高比容量和宽工作范围等优点在航空航天、移动通讯和新能源汽车等领域得到广泛应用，但其存在的安全问题限制了其进一步发展；另外，随着新能源汽车等领域的迅速发展，人们对锂电池提出了更高的要求，例如价格低廉、高安全性和高容量等。其中，锂硫电池因其较高的理论比容量(1675mAh g
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1)和能量密度(约2600Wh L
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1)(Chemical Engineering Journal,2019,355:390
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398)而成为下一代锂电池的优秀候选。
[0003]锂硫电池通常由硫正极、隔膜、电解质和锂金属负极组成，放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，正极反应为硫与锂离子及电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于原位修饰的芳纶复合隔膜，包括隔膜基膜和涂覆于所述基膜一侧或两侧的芳纶复合涂层，其特征在于，所述基膜为聚烯烃多孔膜，所述芳纶复合涂层由原位修饰功能性纳米粒子的芳纶纳米纤维涂覆而成，所述功能性纳米粒子为氧化铁、氧化钨、二硫化钼或ZIF
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67中的一种。2.根据权利要求1所述的基于原位修饰的芳纶复合隔膜，其特征在于，所述聚烯烃多孔膜为聚乙烯多孔膜、聚丙烯多孔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合多孔膜中的一种，厚度为5～40μm，孔隙率30～50％。3.根据权利要求1所述的基于原位修饰的芳纶复合隔膜，其特征在于，所述芳纶纳米纤维由分子量为5000～200000Da的间位芳纶纤维或对位芳纶纤维制成。4.根据权利要求1所述的基于原位修饰的芳纶复合隔膜，其特征在于，所述功能性纳米粒子与芳纶纳米纤维的质量比为1:10～1:1。5.根据权利要求1所述的基于原位修饰的芳纶复合隔膜，其特征在于，所述芳纶复合涂层的厚度为0.5～10μm。6.一种基于原位修饰的芳纶复合隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)芳纶纤维溶液的制备：将芳纶纤维、助溶剂、质子供体和有机溶剂(一)混合，于20～100℃下不断搅拌，直至芳纶纤维完全溶解，得到芳纶纤维溶液；(2)芳纶纳米纤维的制备：在步骤(1)得到的芳纶纤维溶液中加入质子供体，常温下不断搅拌2h，使芳纶结构恢复，制得芳纶纳米纤维分散液；(3)洗涤：将步骤(2)得到的芳纶纳米纤维分散液用去离子水和醇反复抽滤洗涤，直至抽滤液pH值在7左右；(4)溶剂置换：将步骤(3)得到的芳纶纳米纤维分散到有机溶剂(...

【专利技术属性】
技术研发人员：解孝林，林荆娅，周兴平，叶昀昇，王盼盼，杨成荫，裴会杰，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：