一种硒氮共掺杂碳负载钼基锂硫电池隔膜的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种硒氮共掺杂碳负载钼基锂硫电池隔膜的制备方法和应用。通过水热法合成MoO<subgt;3</subgt;@ZIF‑8纳米管前驱体材料，再经过退火处理，后经硒化处理，得到硒氮共掺杂碳负载碳化钼修饰的隔膜。本发明专利技术反应条件温和，制备方法简单，得到的产物具有明显的结构优势，纳米管状组成的三维网络结构可以加快电子与离子的传输并提供大量催化位点，且具有强极性可提高对多硫化物的吸附能力，进而提高电化学性能；高导电的硒氮共掺杂碳引入所合成材料中，又可以进一步增加材料的电子传输，加速多硫化物转化，抑制多硫化物的“穿梭效应”。锂硫电池具有高的放电比容量、大的电流倍率承受能力以及优异的循环稳定性能，在锂硫电池中有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂硫电池，具体涉及一种硒氮共掺杂碳负载钼基锂硫电池隔膜的制备方法和应用。

技术介绍

1、为实现碳中和目标，电动汽车（ev）和大型储能系统（ess）得到了快速发展。多年来，锂离子电池（lib）作为一种绿色电源一直被广泛应用于这些领域。具有高理论比容量（1675 mah g-1）和能量密度（2600 wh kg-1）的锂硫（li-s）电池受到了研究人员的广泛关注，并被认为是最有前途的高能量存储系统之一。这些电池的可充电性主要依赖于具有长硫链或短硫链（从s82-到s22-）的多硫化物(lipss)的氧化还原转化。它们在实际应用中面临的一个主要问题是多硫化物溶解在电解质中产生的“穿梭效应”。这些可溶性多硫化物会通过多孔隔膜向锂阳极无阻碍地迁移，从而导致活性材料损失和电池循环寿命缩短。在过去的几十年中，人们开发了许多旨在解决这一问题的固定化策略，如复合正极、多硫化物吸附、固体电解质、和电解质添加剂。虽然这些策略在一定程度上防止了可溶性多硫化物从阴极中逸出，但也有越来越多的证据表明，阳极侧锂离子的不均匀沉积会导致枝晶生长和电池短路。此外，充放电循环过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硒氮共掺杂碳负载钼基锂硫电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述金属锌盐为硝酸锌、氯化锌或硫酸锌；所述MoO3与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：10~10：1；所述MoO3与金属锌盐的质量比为1：10~10：1；所述聚乙烯吡咯烷酮与金属锌盐的质量比为1：5~5：1；所述MoO3的浓度为0.01~0.1 mmol/mL；所述聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.0001~0.001 mmol/mL；所述金属锌盐的浓度为0.01~0.1 mmol/mL。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述2...

【技术特征摘要】

1.一种硒氮共掺杂碳负载钼基锂硫电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中所述金属锌盐为硝酸锌、氯化锌或硫酸锌；所述moo3与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：10~10：1；所述moo3与金属锌盐的质量比为1：10~10：1；所述聚乙烯吡咯烷酮与金属锌盐的质量比为1：5~5：1；所述moo3的浓度为0.01~0.1 mmol/ml；所述聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.0001~0.001 mmol/ml；所述金属锌盐的浓度为0.01~0.1 mmol/ml。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述2-甲基咪唑在甲醇中的浓度为0.1~1 mmol/ml。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中所述s1混合溶液与s2澄清溶液的体积比2:1~1:2；所述搅拌时间为20~45 min，所述洗涤为采用水和乙醇洗涤3~5次。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中所述对moo3@zif-8前驱体材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟洪涛，马对，廖勇，尤启凡，王文元，熊自广，张洪涛，肖灿，袁清园，梁宵，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：