锰基氧化物催化剂、修饰隔膜浆料、修饰隔膜及锂硫电池制造技术

本申请公开了锰基氧化物催化剂，化学式为Mn<subgt;3</subgt;O<subgt;4‑X</subgt;；催化剂存在调节催化活性的阴离子空位，所述阴离子空位为PSs提供捕捉点以及催化位点；本申请还公开了包含上述催化剂的浆料；包括上述浆料的修饰隔膜；包含上述修饰隔膜的锂硫电池；本申请的催化剂对PSs提供物理限域和选择化学催化作用，有效催化长链PSs向Li<subgt;2</subgt;S的转化这两个异相催化反应；且利于降低Li<subgt;2</subgt;S的分解能垒；本申请修饰隔膜，提供了新的锂离子扩散路径，降低了锂离子迁移能垒，对循环过程中产生的PSs具有快速的吸附‑转化效果；有利于电解液的快速均匀的浸润，有利于锂离子的扩散；可以作为第二电极集流体，缓解电极体积膨胀，避免电极粉化失效，延长电池寿命。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及，尤其是涉及锰基氧化物催化剂、修饰隔膜浆料、修饰隔膜及锂硫电池。

技术介绍

1、锂硫电池具有理论能量密度高(2600whkg-1)、成本低、环境友好等优点，被认为是最佳二次电池候选人。但硫及其多硫化物导电性差、多硫化物(pss)的穿梭效应和体积膨胀问题等固有缺陷限制了其实际应用，其中，pss的穿梭效应是阻碍锂硫电池发展的重要因素。因此，抑制pss的穿梭效应是目前锂硫电池研究的热点。

2、为了解决这些问题，在隔膜表面涂覆催化剂材料是最有前景的策略。催化剂在锂硫电池中，一方面可以吸附pss，化学锚定pss；另一方面，可以加速pss转化为不溶性产物，被认为是抑制穿梭效应的最有效策略之一。为了保证pss的快速转化，以增强硫转化动力学，提升锂硫电池电化学能力。然而，在催化剂中很难与锂硫电池中pss形成良好的匹配度。例如金属氧化物，如tio2，fe3o4，in2o3，sns2、mos2和co3s4等对pss有较强的亲和力，也能催化部分pss转化。将其与商业隔膜复合得到的功能隔膜作用单一，对pss转化效率较差不能从根本上解决锂硫电池中pss的“穿梭本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锰基氧化物催化剂，其特征在于，化学式为Mn3O4-X；所述催化剂存在调节催化活性的阴离子空位，所述阴离子空位为PSs提供捕捉点以及催化位点。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂为三维桃核结构，长度为1.5μm，宽度为1μm。

3.一种权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，将Mn3O4在Ar/H2混合气中，325℃保温10min，自然冷却至室温后，得到催化剂。

4.一种权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述Mn3O4的制备方法如下：

5.一种用于锂硫电池修饰隔膜的浆料，其特征在于，包括权利要求1...

【技术特征摘要】

1.一种锰基氧化物催化剂，其特征在于，化学式为mn3o4-x；所述催化剂存在调节催化活性的阴离子空位，所述阴离子空位为pss提供捕捉点以及催化位点。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂为三维桃核结构，长度为1.5μm，宽度为1μm。

3.一种权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，将mn3o4在ar/h2混合气中，325℃保温10min，自然冷却至室温后，得到催化剂。

4.一种权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述mn3o4的制备方法如下：

5.一种用于锂硫电池修饰隔膜的浆料，其特征在于，包括权利要求1中所述的催化剂、cb以及pvdf，其中催化剂、cb以及pvdf的质量比为4:5:1。

6.一种权利要求5中所述浆料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张久俊，董李，左银泽，焦学超，颜蔚，马春响，苏丽访，杨前程，
申请(专利权)人：安徽理士新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：