一种锂硫电池隔膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种锂硫电池隔膜及其制备方法和应用，属于锂硫电池技术领域。本发明专利技术的锂硫电池隔膜包括隔膜基体和涂覆于隔膜基体表面的修饰层；所述隔膜基体为聚丙烯隔膜，所述修饰层包括导电剂、粘结剂和功能材料。本发明专利技术的锂硫电池隔膜既可以在放电过程中催化LiPS的还原，又能够在充电过程中催化Li2S的氧化，即具备了氧化/还原双向催化功能，有助于提高锂硫电池的充放电速度、增加电池充放电容量。同时，由于界面处绝缘的Li2S不会累积，电化学反应界面得到了有效的改善，因而也提升了锂硫电池的循环稳定性。硫电池的循环稳定性。硫电池的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池隔膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于锂硫电池
，特别是涉及一种锂硫电池隔膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着科技和工业的发展，人们对于高比能储能器件的需求逐渐增大。锂硫电池凭借其高理论比容量、高理论能量密度和硫的低成本优势而具有广泛的应用前景。
[0003]锂硫电池在充放电过程中发生一系列复杂的电化学反应，涉及到多电子参与且多反应步骤的固
‑
液
‑
固转化反应，其中放电过程中多硫化锂(LiPS)的还原反应、以及充电过程中硫化锂(Li2S)氧化的反应动力学性能差，这使得活性物质硫的利用率降低，严重影响了锂硫电池储能性能的提升。
[0004]设计硫正极载体或者引入隔膜修饰层是目前研究界和产业界提出的提升锂硫电池的实操储能能力的策略。这些载体材料或者修饰层材料主要是促进了放电过程，包括多硫化锂的还原、以及Li2S的均匀成核步骤。但是电池作为可反复充/放电的一类器件，仅提升放电过程而忽视充电过程的电化学反应动力学性能是不够的。不仅如此，仅提升放电过程而忽略充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池隔膜，其特征在于，包括隔膜基体和涂覆于隔膜基体表面的修饰层；所述隔膜基体为聚丙烯隔膜，所述修饰层包括导电剂、粘结剂和功能材料；所述功能材料为MnO
x
‑
NiO
y
/C和/或聚丙烯酸锂的混合物，x取值范围为1<x<2，y取值范围为0<y<1。2.根据权利要求1所述的一种锂硫电池隔膜，其特征在于，所述隔膜基体的厚度为20～30μm，所述修饰层的厚度为10～15μm；所述导电剂为导电炭黑；所述粘结剂为聚偏氟乙烯。3.一种如权利要求1或2所述的锂硫电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将MnO
x
‑
NiO
y
/C、聚丙烯酸锂、导电剂和粘结剂混合，研磨后加入N
‑
甲基吡咯烷酮调整粘度，得到修饰层浆料；将所述修饰层浆料涂覆于隔膜基体表面，干燥后得到锂硫电池隔膜。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述MnO
x
‑
NiO
y
/C的制备方法为：将碳源溶于水中得到碳源溶液，将锰盐溶液和镍盐溶于水中得到混合溶液，将混合溶液滴加至碳源溶液中，经搅拌、加热得到前驱体材料；将所述前驱体材料进行煅烧处理，经洗涤、干燥后得到MnO
x

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明鸣，司煜，张继宗，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：