[发明专利]一种锂硫电池功能隔膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂硫电池功能隔膜的制备方法，将氧化石墨烯溶解在去离子水中，超声得到氧化石墨烯溶液，再将氢氧化锂、一氯乙酸加入氧化石墨烯溶液中，超声，得到羧基化氧化石墨烯溶液。将聚偏氟乙烯、导锂聚合物、造孔添加剂、去离子水、能溶解聚合物的溶剂、羧基化氧化石墨烯按比例混合后，在70℃下熟化、搅拌，并在常温下静置脱泡后得到铸膜液；将铸膜液刮制成湿膜；湿膜在空气中预蒸发后，放入混合凝固浴，然后浸泡在去离子水中形成初成膜；初成膜经处理后得到功能隔膜。本发明制备的锂硫电池隔膜，能够显著提高电池的容量保持率和库伦效率；显著提高了隔膜表面羧基官能团的密度，从而提高隔膜选择透过性功能。

主权项

一种锂硫电池功能隔膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将氧化石墨烯溶解在去离子水中，超声0.5‑3h，得到浓度为0.005‑0.05g/L的氧化石墨烯溶液，在超声条件下，将氢氧化锂、一氯乙酸按氧化石墨烯：氢氧化锂：一氯乙酸质量比为1：（20‑100）：（10‑80）的比例加入氧化石墨烯溶液中，超声1‑5h，使氧化石墨烯羧基化反应完全，得到羧基化氧化石墨烯溶液；将羧基化氧化石墨烯溶液在20‑50℃下进行真空干燥；将聚偏氟乙烯、导锂聚合物、造孔添加剂、去离子水、能溶解聚合物的溶剂、羟基化氧化石墨烯按1：（0.05‑1）：（0.1‑0.5）：（0.001‑0.125）：（6.2‑9.75）：（0.001‑0.15）的比例混合后，在70℃下熟化24‑48h、搅拌12‑36h，并在常温下静置脱泡8‑48h后得到铸膜液；将铸膜液刮制成湿膜；湿膜在空气中预蒸发后，放入纯水或混合凝固浴1‑30min，然后浸泡在去离子水中形成初成膜，所述混合凝固浴的组成为：去离子水与二甲基甲酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、磷酸三乙酯中的一种或多种，去离子水含量为50%‑80%；初成膜置于锂盐浓度为0.1‑1mol/L的去离子水溶液中经过加热活化，活化的温度为50‑90℃，活化时间为0.5‑3h，置于无水乙醇中浸泡8‑24h，取出，放入正丁醇中浸泡8‑24h，在空气中晾干，得到锂硫电池功能隔膜。