锂硫电池用隔膜修饰材料、制备方法及锂硫电池技术

本发明专利技术公开锂硫电池用隔膜修饰材料、制备方法及锂硫电池。锂硫电池用隔膜修饰材料为多金属@多孔碳复合材料M@PC，多孔碳形成的碳层均匀包覆在金属纳米颗粒表面，其中，M为V、Gr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn中的两种或两种以上的组合；所述多金属@多孔碳复合材料M@PC中多孔碳的质量百分比为10~30 wt%。本发明专利技术可实现多硫化物的高效转化，从而提高活性物质的利用效率，实现高能量面密度和易于生产的锂硫电池的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料电化学，涉及一种锂硫电池用隔膜修饰材料、制备方法及锂硫电池。

技术介绍

1、随着便携式电子设备、新能源汽车、分布式电站等的快速发展，对化学电源的需求日益增加，则需要发展更高能量密度的电池体系。在高能量密度的二次电池中，基于多电子转移反应的锂硫电池可提供2600 wh/kg的理论能量密度，这是商用锂离子电池的3~5倍，因此锂硫电池具有广泛的应用前景。此外，正极活性物质硫具有环境友好、价格低廉的优势，使得锂硫电池成为下一代储能最具有前途的候选人之一。

2、然而，锂硫电池的商业化仍然面临着巨大的挑战，包括硫的绝缘性、多硫化物的穿梭效应、以及s和li2s之间的转换引起巨大的体积变化。其中，穿梭效应是导致锂硫电池性能下降的主要原因。可溶性多硫化物的溶解和迁移造成活性物质的损失和金属锂的损失，导致锂硫电池较差的循环性能。

3、为了抑制穿梭效应，人们在正极设计方面付出了大量努力。目前的研究主要集中在正极材料和结构的设计，如各种空间结构的碳材料与极性金属化合物的复合（chemicalengineering journal 4本文档来自技高网...

【技术保护点】

1. 锂硫电池用隔膜修饰材料，其特征在于，锂硫电池用隔膜修饰材料为多金属@多孔碳复合材料M@PC，多孔碳形成的碳层均匀包覆在金属纳米颗粒表面，其中，M为V、Gr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn中的两种或两种以上的组合；所述多金属@多孔碳复合材料M@PC中多孔碳的质量百分比为10~30 wt%。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用隔膜修饰材料，其特征在于，所述锂硫电池用隔膜修饰材料的多金属的任意两种金属的摩尔比例为1:1~1:7。

3. 根据权利要求1或2所述的锂硫电池用隔膜修饰材料，其特征在于，所述锂硫电池用隔膜修饰材料的比表面积为80~1200 m2/g。<...

【技术特征摘要】

1. 锂硫电池用隔膜修饰材料，其特征在于，锂硫电池用隔膜修饰材料为多金属@多孔碳复合材料m@pc，多孔碳形成的碳层均匀包覆在金属纳米颗粒表面，其中，m为v、gr、mn、fe、co、ni、cu、zn中的两种或两种以上的组合；所述多金属@多孔碳复合材料m@pc中多孔碳的质量百分比为10~30 wt%。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用隔膜修饰材料，其特征在于，所述锂硫电池用隔膜修饰材料的多金属的任意两种金属的摩尔比例为1:1~1:7。

3. 根据权利要求1或2所述的锂硫电池用隔膜修饰材料，其特征在于，所述锂硫电池用隔膜修饰材料的比表面积为80~1200 m2/g。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的锂硫电池用隔膜修饰材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，第一金属盐为六氰基铬酸盐、六氰基锰酸盐、亚铁氰化盐、六氰基钴酸盐、六氰基镍酸盐中的一种；第二金属盐为钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌的氯化物、硝酸盐、乙酸盐、硫酸盐及其水合物中的一种或多种；螯合剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、聚乙烯吡咯烷酮、焦磷酸钠中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳俊，施凯莹，温兆银，吴相伟，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：