一种双金属氮化物多功能隔膜的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于锂硫电池技术领域，具体涉及一种双金属氮化物多功能隔膜的制备方法及其应用。首先制备双金属氧化物，然后通入氨气和氩气的氛围下进行煅烧得到双金属氮化物，再和导电剂、粘结剂加入有机溶剂中得到浆料，将浆料涂覆在PE或PP隔膜的一面制得双金属氮化物多功能隔膜；此外，将S/C复合材料、粘结剂混合在溶剂中制得浆料，将浆料涂覆在涂碳铝箔集流体表面作为锂硫电池正极极片，以其作为正极；以多功能隔膜作为隔膜、金属锂片作为负极；在氩气气氛下，按照正极、电解液、功能隔膜、电解液、负极的顺序组装得到锂硫电池。本发明专利技术中金属氮化物增强了对多硫化物的吸附作用并提高了多硫化物催化转化的反应动力学，产生优异的电化学性能。学性能。学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种双金属氮化物多功能隔膜的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于锂硫电池
，具体涉及一种双金属氮化物多功能隔膜的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着电子产品和电动汽车的不断发展，传统的锂离子电池已经无法满足市场对高比能储能装置的需求。目前，锂硫电池因其理论能量密度高(2600Wh kg
‑1)、理论比容量高(1675mAh g
‑1)、成本低而受到广泛关注。然而，复杂的内部副反应阻碍了锂硫电池的实际应用。
[0003]通常，锂硫电池在循环过程中，充放电产物(硫和硫化锂)的电导率低，导致氧化还原反应动力学低；溶解于电解质中的长链多硫化锂在锂硫电池正负极之间穿梭，导致活性材料硫的利用率降低，容量迅速衰减；此外，放电过程中长链多硫化锂转化为硫化锂时的不均匀分布会引起硫化锂的聚集和体积膨胀，也进一步影响了电池的循环寿命和容量。目前，研究人员通过设计正极材料、中间层和功能性隔膜以可控地调节多硫化锂的氧化还原动力学和物理化学吸附，从而防止多硫化锂的穿梭效应并促进多硫化锂的转化。其中，锂硫电池使用的聚乙烯隔膜或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双金属氮化物多功能隔膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)首先将A、B两种金属盐分别溶解于去离子水中搅拌溶解得到A、B两种溶液，然后将两种溶液混合后搅拌一段时间得到AB混合溶液；随后将其转移至高压反应釜中进行加热反应；反应后得到的悬浮液经冷却、洗涤、干燥后得到固体粉末；再将固体粉末进行煅烧后得到双金属氧化物；(2)将步骤(1)制得的双金属氧化物在通入氨气和氩气的氛围下进行煅烧，煅烧后得到双金属氮化物；然后将双金属氮化物、导电剂和粘结剂加入有机溶剂中，随后将其充分搅拌为均匀的浆料，再将浆料涂覆在聚乙烯或聚丙烯隔膜的一面制得双金属氮化物多功能隔膜；所述双金属氮化物多功能隔膜中的双金属氮化物在每个隔膜上的平均含量为0.8～1.2mg/cm2。2.根据权利要求1所述的双金属氮化物多功能隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述A、B两种金属盐包括六水合氯化钴、二水合钼酸钠、偏钒酸铵、六水合氯化铁中的任意两种，所述A金属盐与去离子水的用量比为2mmol：120ml；所述B金属盐与去离子水的用量比为2～4mmol：120ml；所述AB混合溶液中两种金属盐的摩尔比1:1～3。3.根据权利要求1所述的双金属氮化物多功能隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述搅拌一段时间为30～60min；所述加热反应的温度为180～200℃，时间为12～24h；所述煅烧具体操作为：在空气气氛下以2～5℃/min的升温速率升温至400～600℃，保温3～4h。4.根据权利要求1所述的双金属氮化物多功能隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，步骤(2)中所述煅烧的温度为600～800℃，升温速率为5～10℃/min，保温时间为1.5～2.5h；所述氨气和氩气的流量比1:2～3。5.根据权利要求1所述的双金属氮化物多功能隔膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国春，蒋湘丽，张姗，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：