一种对锂硫电池聚合物电解质的双重界面修饰的方法技术

一种对锂硫电池聚合物电解质的双重界面修饰的方法，它涉及一种提高锂硫电池性能的聚合物电解质正极和负极侧界面改性的制备方法。本发明专利技术主要解决电极与电解质间的不均匀的固

【技术实现步骤摘要】
一种对锂硫电池聚合物电解质的双重界面修饰的方法


[0001]本专利技术涉及一种提高锂硫电池性能的聚合物电解质正极和负极侧界面改性的方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车和便携式电子设备的广泛普及，人们对长周期寿命、高能量密度储能设备的需求越来越强烈。锂硫电池因其较高的理论比容量而在电化学储能设备中备受关注。然而，在锂硫电池的商业化和实用化发展道路上还存在许多障碍。这些障碍主要包括：1)复杂的电化学反应过程导致的体积膨胀，缩短电极寿命；2)活性硫及其反应产物导电性差，电化学极化大；3)穿梭效应严重，降低了硫的利用率。
[0003]因此，无论是从安全性的角度还是提高能量密度的角度考虑，开发聚合物电解质进而制备锂硫电池都是未来锂硫电池的最终形态。虽然采用聚合物电解质能够从根本上解决穿梭效应的问题，但对于聚合物电解质来说，聚合物基体在充放电过程中与多硫化物具有一定的相容性。并且在循环过程中，锂金属电池负极与电解质间的不均匀的固
‑
固接触会加重枝晶生长，同时，界面间严重的副反应导致难以生成利于锂离子迁移的稳定的SEI膜，导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对锂硫电池聚合物电解质的双重界面修饰的方法，其特征在于一种对锂硫电池聚合物电解质的双重界面修饰的方法是按照以下步骤进行的：超薄碳片材料的制备取 1~4 g 柠檬酸钠在研钵中研磨20~40 min，然后在球磨机中球磨，将粉末样品转移至管式炉中在氮气环境中退火，得到黑色碳粉；然后，将得到的黑色碳粉浸泡在盐酸溶液中超声清洗至无气泡后，静置10~14 h；并且用去离子水和无水乙醇反复清洗至滤液呈中性；最后，将黑色碳粉转移至真空干燥箱中，于 40~80 ℃烘干 12~24 h，得到超薄碳片材料；单侧涂层聚合物电解质的制备将超薄碳片材料、聚偏二氟乙烯和双三氟甲烷磺酰亚胺锂均匀分散于N
‑
甲基吡咯烷酮中，室温下搅拌 12 h，然后均匀地刮涂在铝箔上，在100~300 ℃真空烘干 1~3 h后得到超薄碳片材料涂层；接着将聚合物电解质浆料浇铸在涂层表面后，在真空干燥箱中烘干 1~3 h，获得具有超薄碳片材料界面修饰的单侧涂层聚合物电解质；双侧涂层聚合物电解质的制备取0.2~0.6 g聚偏氟乙烯
‑
六氟丙烯和 0.06~0.08 g聚环氧乙烷
‑
聚环氧丙烷
‑
聚环氧乙烷 溶于 2~5 mL N,N
‑
二甲基甲酰胺中，室温下搅拌 10~12 h，加入 0.2~0.6 g双三氟甲基磺酰亚胺锂继续搅拌得到均匀浆料，加入超薄碳片材料，继续搅拌4~8 h 后获得界面层前驱体浆料；将界面层浆料刮涂在洁净的玻璃板上，于100~300 ℃真空烘干 1~3 h得到新的界面层；将步骤二中制备的单侧涂层聚合物电解质膜覆盖在此界面层之上，聚合物电解质直接接触新的界面层，在 100~300 ℃下真空烘干 1~3 h 得到具有双重界面修饰的双侧涂层聚合物电解质；固态锂硫电池的组装将锂硫正极材料、乙炔黑、粘结剂混合，在室温下搅拌 10~14 h 得到黑色浆料；将黑色浆料刮涂在铝箔上，在 40~80 ℃下真空烘干 12~24 h 得到正极极片待用；扣式锂硫电池组装过程中，不添加有机电解液...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽波，杨杭，单宇航，范书博，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：