一种交联杂化锂氧气电池隔膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种交联杂化锂氧气电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：将钛醇盐和水解抑制剂配制成一定浓度的前驱体溶液；将聚醚酰亚胺PEI、造孔剂、能溶解聚合物的溶剂、前驱体溶液按照合适的质量比和顺序经混合、加热搅拌、超声处理、静置脱泡后得到铸膜液；将铸膜液刮制成膜，放入去离子水凝固浴中，待成膜并完成原位水解后多次更换去离子水，得到杂化隔膜；将杂化隔膜放于甲醇中浸泡，取出，再置于乙二胺溶液中浸泡后，用甲醇充分洗涤，得到交联杂化隔膜。本发明专利技术通过结合相转化和原位水解反应制备交联杂化隔膜，制备的隔膜能够显著提高电池的安全性和循环稳定性，所得隔膜实现了TiO2纳米粒子在聚合物基体中的均匀分散，具有较高的离子电导率。较高的离子电导率。

【技术实现步骤摘要】
一种交联杂化锂氧气电池隔膜的制备方法


[0001]本专利技术属于锂空气电池材料领域，特别是涉及一种交联杂化锂氧气电池隔膜的制备方法。

技术介绍

[0002]锂氧气电池具有远高于锂离子电池的理论能量密度，而且其在目前已有的电池体系中能量密度最高。如果不计算参与反应的氧气重量，锂氧气电池的能量密度高达11430W h Kg-1
，与化石燃料十分接近。由于其有望成为电动汽车的新型驱动能量来源，研究者正逐渐加大对锂空气电池的研发投入。锂氧气电池隔膜中，目前在研究中应用广泛的是玻璃纤维膜，研究者也使用不同的聚合物材料、陶瓷填料、功能添加剂等，开发出性能各异的改性复合隔膜。但是，由于目前锂氧气电池本身的循环稳定性不佳，内部副反应较多，从而导致其大规模应用还有很长的距离。
[0003]聚醚酰亚胺（PEI）是一类有着优良综合性能的聚合物材料，其玻璃化转变温度为217℃左右，分解温度为530-550℃，具有良好的耐热、耐腐蚀和耐化学溶剂性能。由于PEI分子中同时具有刚性的苯环及柔性的醚键，且与整个结构单元形成大共轭体系，分子链中空间位阻很大，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交联杂化锂氧气电池隔膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
①
前驱体溶液的配制：按摩尔比1：0.05-0.1的比例将钛醇盐和水解抑制剂溶解到无水乙醇中，在室温下搅拌均匀得到钛醇盐浓度为0.1-0.5mol/L的前驱体溶液；
②
铸膜液的配制：按质量比称取聚醚酰亚胺PEI、造孔剂、能溶解聚合物的溶剂和前驱体溶液；先将PEI、造孔剂和能溶解聚合物的溶剂混合后，再滴加适量的前驱体溶液得到混合物；将得到的混合物在65-75℃下恒温磁力搅拌10-24h，然后进行超声处理10-15min，最后在65℃烘箱中静置脱泡8-24h，得到铸膜液；所述质量比为PEI：造孔剂：能溶解聚合物的溶剂：前驱体溶液=1：0.066-0.266：4.06-7.46：0.133-0.533；
③
杂化隔膜的制备：将步骤
②
中得到的铸膜液均匀地刮涂在玻璃板上，将刮涂后的玻璃板放入pH=4-10的去离子水凝固浴中，在常温下交换成膜并完成原位水解后，得到初成膜；将初成膜静置于pH=7的去离子水中浸泡1-2d，期间多次更换去离子水；将经去离子水浸泡后的隔膜取出，在空气中晾干后得到杂化隔膜；
④
交联处理：将步骤
③
中得到的杂化隔膜放入甲醇中，在室...

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