一种高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法及其在锂硫电池中的应用技术

本发明专利技术属于电池材料技术领域，具体涉及一种高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法及其在锂硫电池中的应用。将不同的可溶性金属盐与碳氮化合物混合热处理得到前体，再通过高温氩气处理将前体上金属原子迁移到氮掺杂碳载体，获得高熵单原子催化剂，并可将其作为锂硫电池中隔膜的修饰材料。本发明专利技术制备的高熵单原子催化剂修饰隔膜极大地提高了隔膜对电解液的浸润性，用于锂硫电池中加快了硫的氧化还原反应的动力学，抑制了穿梭效应，同时可加速锂离子在正极/隔膜反应界面的传输，使得锂硫电池表现出优异的循环性能和倍率性能。本发明专利技术制备工艺简单，各金属组分含量易于调控，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍

技术实现思路

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技术实现思路
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1、本专利技术的目的在于提供一种高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法及其在锂硫电池中的应用，制备了负载于氮掺杂碳基体上的高熵单原子催化剂，并将其作为锂硫电池隔膜的修饰材料。该隔膜具有优异的力学稳定性和良好的电解液亲和能力，应用于锂硫电池中可加快硫的氧化还原反应动力学，抑制穿梭效应，加速锂离子在正极/隔膜反应界面的传输，提高锂硫电池的循环性能与倍率性能。

2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：

3、一种高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，该方法包括如下步骤：

4、(1)将五种或五种以上的可溶性金属盐分别与碳氮化合物混合，在盐酸溶液中搅拌加热直至液体蒸干，将蒸干后的混合物热处理得到负载金属的前体材料；

5、(2)将所述负载金属的前体材料混合均匀后，与有机碳源在缓冲溶液中搅拌24小时，离心并烘干得到高熵催化剂前体，将所述高熵催化剂前体在惰性保护气氛下进行高温处理，获得高熵单原子催化剂材料；

6、(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，可溶性金属盐分别为Fe、Co、Ni、Cu、Mn、Cr、Pt、Pd元素的金属氯化物或金属硝酸盐，碳氮化合物为三聚氰胺、尿素、二氰二胺、硫脲中的一种。

3.根据权利要求1所述的高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，热处理过程为：将蒸干后的混合物置于马弗炉中，以5～10℃/min的升温速率升温至500～550℃煅烧2～4小时。

4.根据权利要求1所述的高熵单原子催化剂修饰隔...

【技术特征摘要】

1.一种高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，可溶性金属盐分别为fe、co、ni、cu、mn、cr、pt、pd元素的金属氯化物或金属硝酸盐，碳氮化合物为三聚氰胺、尿素、二氰二胺、硫脲中的一种。

3.根据权利要求1所述的高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，热处理过程为：将蒸干后的混合物置于马弗炉中，以5～10℃/min的升温速率升温至500～550℃煅烧2～4小时。

4.根据权利要求1所述的高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，有机碳源为多巴胺、盐酸多巴胺、单宁酸、聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖中的一种；缓冲溶液为三羟甲基氨基甲烷、4-羟乙基哌嗪乙磺酸、磷酸盐缓冲溶液、氨水-氯化铵缓冲溶液中的一种。

5.根据权利要求1所述的高熵单原子催化剂修饰隔膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，高温处理过程为：将高熵催化剂前体置于管式炉中，在氩气或氮气保护气氛下以1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙振华，张煜，李峰，于彤，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：