一种具有电压抑变特性的材料、制备方法及其应用技术

一种具有电压抑变特性的材料、制备方法及其应用，属于锂离子电池技术领域。本发明专利技术所述方法是将2‑甲基咪唑、Zn（NO<subgt;3</subgt;）<subgt;2</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O、Co（NO<subgt;3</subgt;）<subgt;2</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O和Tb（NO<subgt;3</subgt;）<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O的甲醇溶液搅拌均匀后离心收集沉淀，将沉淀用甲醇洗涤后真空下干燥，干燥后再在Ar气氛下加热至800~1000 <supgt;o</supgt;C并保持2~4 h，从而得到具有电压抑变特性的材料；该材料进一步与碳纳米管、聚偏二氟乙烯混合后作为隔膜材料在组装锂硫电池中得到应用。通过本发明专利技术材料的电压抑变特性，消耗了反应过程正极积累的电子，阻止电池电压下降到截止电压，延长反应过程，使放电反应继续发生，从而提高硫的转化率，实现高性能锂硫电池的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种具有电压抑变特性的材料、制备方法及其应用。

技术介绍

1、自1962年首次报道以来，锂硫电池（lsb）由于环境友好性、低成本和极高的理论比容量（1675 mah g−1）和高能量密度（2600 wh kg−1），作为潜在的下一代储能装置被广泛研究。然而lsb的实际应用受到了一些主要挑战的阻碍，包括：（1）充放电时硫正极的大体积膨胀（80%），导致电极结构的粉碎；（2）硫及其反应产物硫化锂的电子导电性差，导致活性物质利用率低；（3）反应过程中产生的长链多硫化锂（lips）可溶于电解质中，并通过电解质移动到锂负极，形成穿梭效应，导致活性物质损失；（4）lips每一步转化反应动力学缓慢，会加速穿梭效应，进一步导致容量衰减；（5）锂负极中严重的枝晶生长会导致电池短路风险和死锂的形成，从而降低容量；这些都制约着锂硫电池的发展。

2、为了解决这些问题，在过去的几年里，大量的研究集中在硫正极和隔膜修饰上，开发高效吸附、催化材料，以加快反应动力学并防止多硫化物的“穿梭效应”。吸附主要基于强极性材料（包括金属氧化物、硫化物和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有电压抑变特性的材料的制备方法，其特征在于：首先将2.0~3.8 g的2-甲基咪唑溶解在300~700 mL甲醇中形成澄清溶液，然后将0.4~0.8 g的Zn（NO3）2·6H2O、0.4~0.8g的Co（NO3）2·6H2O和0.4~0.8 g的Tb（NO3）3·6H2O溶解在300~700 mL甲醇中形成澄清溶液；将上述两种澄清溶液混合并在室温下搅拌12~36 h，离心收集沉淀，将沉淀用甲醇反复洗涤，并在真空、70~90 oC下干燥12~48 h；最后，将干燥所得样品在Ar气氛下加热至800~1000oC并保持2~4 h，从而得到具有电压抑变特性的材料。

2.如...

【技术特征摘要】

1.一种具有电压抑变特性的材料的制备方法，其特征在于：首先将2.0~3.8 g的2-甲基咪唑溶解在300~700 ml甲醇中形成澄清溶液，然后将0.4~0.8 g的zn（no3）2·6h2o、0.4~0.8g的co（no3）2·6h2o和0.4~0.8 g的tb（no3）3·6h2o溶解在300~700 ml甲醇中形成澄清溶液；将上述两种澄清溶液混合并在室温下搅拌12~36 h，离心收集沉淀，将沉淀用甲醇反复洗涤，并在真空、70~90 oc下干燥12~48 h...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬，赵一帆，杜菲，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：