锂硫电池隔膜改性用石墨烯氮化铌功能层及制备和应用制造技术

本发明专利技术提供一种锂硫电池隔膜改性用石墨烯氮化铌功能层及制备方法和应用，包括如下步骤：(1)在水和乙醇混合溶液中，用氯化铌、氧化石墨烯制备均匀分散的溶液；(2)将分散液置于微波装置中反应；(3)用水和乙醇清洗干净获得的产物并干燥处理；(4)将前驱体进行氨化处理最后可获得氮化铌纳米点复合氮掺杂石墨烯纳米片。本发明专利技术制备的氮化铌纳米点复合氮掺杂石墨烯纳米片隔膜改性功能层作为一种高效的多硫化物催化剂和吸附剂具有优异的锂硫电池性能。该方法为锂硫电池多功能隔膜的设计提供了新的思路。新的思路。新的思路。

【技术实现步骤摘要】
锂硫电池隔膜改性用石墨烯氮化铌功能层及制备和应用


[0001]本专利技术属于新型锂硫电池隔膜修饰材料的制备，特别是一种氮化铌纳米点复合氮掺杂石墨烯纳米片及制备方法、及作为隔膜改性功能层在锂硫电池中应用。

技术介绍

[0002]锂硫电池的快速发展，凭借其优异的理论容量(1675mAh g
‑1)、高能量密度(2600Whk g
‑1)、低廉的造价、环境友好和地球丰富度等优势，已成为下一代商业化的大规模能量存储体系。然而，实现锂离子电池商业化应用的目标受到了各种瓶颈的阻碍。首先，硫的绝缘性和放电产物Li2S2/Li2S的电导率差导致其较低的材料利用率，具有较差的倍率性能。其次，溶解在电解质中的多硫化物会引起穿梭效应，同时，Li2S沉积在锂金属负极上，会导致较低的库仑效率和严重的自放电行为。从多硫化物到Li2S2的固液相变以及从Li2S2到Li2S的固固相变阻碍了电化学动力学的转换，导致放电过程过早终止以及缓慢的反应动力学。因此，大力探索高导电性、强吸附能力的电催化剂是抑制穿梭效应、加速多硫化物氧化还原反应动力学的有效方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池隔膜改性用石墨烯氮化铌功能层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：前躯体的制备：以25
‑
100毫克氯化铌、15
‑
60毫克氧化石墨烯、600
‑
800毫克乌托品为原料，以20
‑
40毫升水和20
‑
40毫升乙醇为溶剂，先将氯化铌以及乌托品粉末溶解在所述乙醇中得溶液A，氧化石墨烯超声分散在所述水中得溶液B，将溶液A和B混合并室温下搅拌0.5小时；步骤2：前躯体的制备：将上述混合溶液放入微波装置中，在80℃、800W下反应0.5小时；微波反应结束后收集产物，得到棕黄色前躯体粉末；步骤3：氨化过程：在氨气氛围下将棕黄色前躯体粉末通过管式炉进行高温退火处理，高温退火为800℃保持5个小时，得到最终产物粉末。2.根据权利要求1所述的锂硫电池隔膜改性用石墨烯氮化铌功能层的制备方法，其特征在于：步骤1进一步为：以25
‑
100毫克氯化铌、15
‑
60毫克氧化石墨烯、600
‑
800毫克乌托品为原料，以20
‑
40毫升去离子水和20
‑
40毫升乙醇为溶剂，先将氯化铌以及乌托品粉末溶解在乙醇中得溶液A；将氧化石墨烯放入去离...

【专利技术属性】
技术研发人员：马飞，陈远富，张小娟，张子恒，王滨，刘大维，陈鑫，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：