[发明专利]一种电池正极、隔膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种电池正极、隔膜及其制备方法，所述电池正极包括硫载体HPGC/MoS2‑x、升华硫S和聚苯胺高分子PANI，其中所述硫载体HPGC/MoS2‑x包括多孔碳HPGC和负载在所述多孔碳HPGC中的片状的含硫缺陷的硫化钼MoS2‑x；所述升华硫S负载在所述硫载体HPGC/MoS2‑x上形成HPGC/MoS2‑x/S复合物；所述聚苯胺高分子PANI包裹所述HPGC/MoS2‑x/S复合物。通过本发明，对硫正极和隔膜材料处理，解决了现有锂硫电池面临硫导电性差、反应中间产物多硫化物易溶解于电解液并产生穿梭效应以及隔膜的孔径较大，对于多硫化物是无阻挡作用的，严重影响电池的循环性能的问题。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电池正极、隔膜及其制备方法。

背景技术

随着国家新能源产业的蓬勃发展，人们对续航里程的要求越来越高。传统锂离子电池由于其自身容量的限制，其能量密度已接近极限，因此对更高能量密度的下一代储能器件有着较高的关注。锂硫电池由于其超高的理论能量密度(2600Wh kg-1)且原材料成本低，环境适应性好等优点引起了研究者们的广泛关注。但是，锂硫电池也面临着诸多挑战：硫导电性差，反应中间产物多硫化物易溶解于电解液并产生穿梭效应。

金属硫化物优异的导电性及催化吸附效果受到研究者们的广泛关注，同时目前我们所使用的商业化隔膜(聚丙烯或聚乙烯)的孔径较大，远大于多硫化物的直径，所以它对于多硫化物是无阻挡作用的，严重影响电池的循环性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电池正极、隔膜及其制备方法，用于解决现有锂硫电池面临硫导电性差，以及反应中间产物多硫化物易溶解于电解液并产生穿梭效应的问题。

本发明提供的一种电池正极，所述电池正极包括硫载体HPGC/MoS2-x、升华硫S和聚苯胺高分子PANI，其中：

所述硫载体HPGC/MoS2-x包括多孔碳HPGC和负载在所述多孔碳HPGC中的片状的含硫缺陷的硫化钼MoS2-x；

所述升华硫S负载在所述硫载体HPGC/MoS2-x上形成HPGC/MoS2-x/S复合物；

所述聚苯胺高分子PANI包裹所述HPGC/MoS2-x/S复合物。

进一步地，所述多孔碳HPGC的质量占比范围为13％-38％，所述硫缺陷硫化钼MoS2-x的质量占比为10％～20％，所述升华硫S的质量占比50％～70％，所述聚苯胺高分子PANI的质量占比2％～7％。

进一步地，所述升华硫S的质量占比大于或者等于60％。

进一步地，所述硫载体HPGC/MoS2-x的质量占比小于或者等于30％。

本发明提供的一种电池隔膜，所述电池隔膜包括高分子多孔膜和涂覆在所述高分子多孔膜上的导电层，所述导电层包括硫载体HPGC/MoS2-x、导电添加剂和粘接剂，其中所述硫载体HPGC/MoS2-x包括多孔碳HPGC和负载在所述多孔碳HPGC中的片状的硫缺陷硫化钼MoS2-x；

所述高分子多孔膜通过所述粘接剂与所述硫载体HPGC/MoS2-x和所述导电添加剂粘接。

进一步地，所述高分子多孔膜为聚乙烯多孔膜、聚丙烯多孔膜、聚乙烯/聚丙烯复合膜或者双面涂覆粘合剂聚丙烯多孔膜等中的至少一种。

进一步地，所述硫载体HPGC/MoS2-x在所述导电层中的质量占比60％～95％，所述导电添加剂在所述导电层中的质量占比为2％～15％，所述粘接剂在所述导电层中的质量占比为3％～30％；

所述导电层涂覆厚度范围为70um～200um。

本发明提供的一种电池正极制备方法，所述电池正极制备方法包括：