[发明专利]锂硫电池用金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜的制备方法及包含该隔膜的锂硫电池

权利要求书

1.锂硫电池用金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：溶胶凝胶制备异质结材料，将柠檬酸、五氯化铌和尿素分散于乙醇中，于60℃加热充分搅拌直至形成溶胶状，再置于鼓风干燥箱中于100℃干燥12-24h，然后取出溶胶于刚玉舟中，置于气氛炉中在惰性气氛下升温至800-1000℃保温1-4h，自然冷却得到异质结材料，该异质结材料由共生的强吸附性相氧化铌-强导电性相氮化铌组成；

步骤S2：金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜的制备，将步骤S1得到的异质结修饰隔膜、导电材料和粘结剂按质量比8:1:1分散在有机溶剂中，搅拌2h后真空抽滤在隔膜上，保持无机颗粒在隔膜上的面载量为0.1-0.3mg/cm²，再于60℃真空干燥12h得到异质结修饰隔膜。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池用金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述柠檬酸与五氯化铌的投料摩尔比为0.5:1-3:1，所述五氯化铌与尿素的投料摩尔比为1:6-1:12。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池用金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述气氛炉的升温烧结温度为900℃，升温速率为1-5℃/min。

4.根据权利要求1所述的锂硫电池用金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述隔膜为玻璃纤维、聚乙烯膜、聚丙烯膜或聚乙烯/聚丙烯复合膜。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池用金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、NMP、DMF或丙酮的任意一种。

6.根据权利要求1所述的锂硫电池用金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述导电材料为碳纳米管；所述粘结剂为聚偏氟乙烯、海藻酸钠或羧甲基纤维素中的任意一种。

7.一种锂硫电池，包括正极、负极、电解液和隔膜，其特征在于：所述隔膜采用权利要求1-6中任意一项所述的方法制得的金属氮化物-金属氧化物异质结修饰隔膜。

8.根据权利要求7所述的锂硫电池，其特征在于：所述负极为金属锂，电解液为浓度为1mol/L的双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂LiTFSI的溶液，溶剂为二氧五环DOL与乙二醇二甲醚DME按照1:2的体积比配制而成的混合溶剂，隔膜为异质结修饰聚乙烯/聚丙烯复合膜或异质结修饰聚乙烯多孔膜。