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鋰硫電池用隔膜及包含該隔膜的鋰硫電池的制作方法

文檔序號:12681996閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.鋰硫電池用隔膜,包括隔膜基體,其特征在于:還包括覆蓋層,所述覆蓋層包括石墨烯-硫化物異質結材料,硫化物原位生長于石墨烯上,異質結材料中,石墨烯與硫化物的質量比為(0.5-15):1。

2.根據權利要求1所述的鋰硫電池用隔膜,其特征在于:所述硫化物為二硫化鈦、二硫化釩和硫化亞鐵中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的鋰硫電池用隔膜,其特征在于,所述石墨烯-硫化物異質結材料的制備方法至少包括以下步驟:

第一步,將氧化石墨烯溶解在水中形成氧化石墨烯水溶液;

第二步,將鈦源、鐵源和釩源中的至少一種分散在第一步得到的氧化石墨烯水溶液中,然后加入硫源并分散均勻,得到混合液;

第三步,將第二步得到的混合液置于100℃-300℃的環(huán)境中水熱反應5h-20h,反應完全后,冷卻、洗滌、離心,得到石墨烯上原位生長二硫化鈦、二硫化釩和硫化亞鐵中的至少一種硫化物的異質結材料。

4.根據權利要求3所述的鋰硫電池用隔膜,其特征在于,所述鈦源為四氯化鈦、鈦酸異丙酯和鈦酸四丁酯中的至少一種;所述鐵源為硝酸鐵、氯化亞鐵和硫酸亞鐵中的至少一種,所述釩源為偏釩酸銨、草酸氧釩和釩酸銀中的至少一種;所述硫源為硫脲、硫化鈉和硫代硫酸鈉中的至少一種。

5.根據權利要求3所述的鋰硫電池用隔膜,其特征在于,第一步中,氧化石墨烯與水的質量比為(30-70):100。

6.根據權利要求1所述的鋰硫電池用隔膜,其特征在于:硫化物的粒徑為10nm-3μm。

7.根據權利要求1所述的鋰硫電池用隔膜,其特征在于:所述覆蓋層還包括粘接劑,并且石墨烯-硫化物異質結材料與粘接劑的質量比為(7-9):(1-3),所述粘接劑為聚偏氟乙烯、丁苯橡膠和海藻酸鈉中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的鋰硫電池用隔膜,其特征在于,所述覆蓋層的厚度為1μm-10μm。

9.根據權利要求1所述的鋰硫電池用隔膜,其特征在于,所述隔膜基體為聚乙烯多孔膜、聚丙烯多孔膜、聚乙烯/聚丙烯復合隔膜或聚對苯二甲酸乙二酯基無紡布隔膜或聚酰亞胺隔膜。

10.一種鋰硫電池,包括正極、負極、電解液和隔膜,其特征在于:所述隔膜為權利要求1至9任一項所述的鋰硫電池用隔膜。

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